本发明专利技术无铅钎料对熔丝管具有优良的封装性能，可显著降低封装过程中熔融焊锡的溢出程度，提高封装产品的尺寸稳定性。以其重量为基准，其一含：Ｃｕ０．５％－２．５％，Ｂｉ０．１％－２．５％，Ｎｉ０．００２％－０．５％，余量为Ｓｎ；其二含：Ｃｕ０．５％－２．５％，Ｂｉ０．１％－２．５％，Ｎｉ０．００２％－０．５％，ＲＥ０．００２％－０．２％，余量为Ｓｎ；其三含：Ｃｕ０．５％－１．９％，Ｂｉ０．１％－２．５％，Ｎｉ０．００２％－０．５％，Ｓｂ０．０５％－１．２％，余量为Ｓｎ；其四含：Ｃｕ０．５％－１．９％，Ｂｉ０．１％－２．５％，Ｎｉ０．００２％－０．５％，Ｓｂ０．０５％－１．２％，ＲＥ０．００２％－０．２％，余量为Ｓｎ。本发明专利技术适用于电子行业无铅化封装。
【技术实现步骤摘要】
专利说明无铅钎料 本专利技术涉及软钎料合金，特别是无铅钎料，主要用于电子行业的无铅化组装和封装。
技术介绍
熔丝管是用来作为过载和短路保护用的电器，保护设备和电器的安全使用，广泛应用于电气安装、供电行业、设备制造和工业控制系统等领域。传统熔丝管封装用软钎料合金为锡铅软钎料合金，然而近几年来，人们越来越关注铅对环境的污染和对身体健康的损害，世界各国相继出台一系列法令和法规来防治电子产品所带来的生态问题，限制铅在电子产品中的使用。在无铅化绿色制造这一大趋势下，熔丝管也已开始了无铅化封装。 目前已开发出的无铅钎料主要有Sn-Ag，Sn-Cu，Sn-Zn和Sn-Ag-Cu等，并通过添加Ag、Cu、P、Ni、In、Bi等元素获得性能不同的系列产品。如千住金属工业株式会社的JS3027441专利和艾奥瓦州立大学的US5527628专利，分别公开了各自的Sn-Ag-Cu系列无铅钎料；松下电器产业株式会社的CN1087994C专利和北京工业大学的CN1586793A专利申请公开了各自开发的锡锌系列无铅钎料；千住金属工业株式会社的CN1496780A专利申请公开了一种锡铜系列无铅钎料；韩国三星电机株式会社的CN1040302C、CN1040303C专利和CN1139607A专利申请公开了锡铋系列无铅钎料等。 无铅钎料的种类较多，但目前适用、并应用于熔丝管封装的无铅钎料是Sn-0.7Cu。虽然在现有无铅软钎料中，Sn-0.7Cu对熔丝管封装工艺的适用性相对较高，成本也较低，但其对熔丝管上镀镍铜帽的焊接性仍然较差；用Sn-0.7Cu软钎料封装过程中锡溢出现象非常严重，焊后需要割锡工艺将溢出的锡珠割掉，不仅增加了工艺复杂性和生产成本，又降低了生产效率、破坏了产品外观；用Sn-0.7Cu钎料封装时熔丝管的尺寸稳定性也较差，尺寸偏差率较大。上述这些原因导致熔丝管封装产品的成品率较低。
技术实现思路
本专利技术要解决已知技术中熔丝管无铅封装时焊接性差、溢锡率高，封装后的尺寸偏差率大等问题，为此提供本专利技术的无铅钎料，这种钎料对熔丝管封装时的焊接能力强，并可大大降低封装过程中的溢锡率和尺寸偏差率，提高产品的成品率。 为解决上述问题，本专利技术分为以下数种钎料。 其一特殊之处是以该钎料总重量计它由以下重量百分数的组分组成 Cu0.5％-2.5％； Bi0.1％-2.5％； Ni0.002％-0.5％； 余量为Sn。 其二特殊之处是以该钎料总重量计它由以下重量百分数的组分组成 Cu0.5％-2.5％； Bi0.1％-2.5％； Ni0.002％-0.5％； RE0.002％-0.2％； 余量为Sn。 其三特殊之处是以该钎料总重量计它由以下重量百分数的组分组成 Cu0.5％-1.9％； Bi0.1％-2.5％； Ni0.002％-0.5％； Sb0.05％-1.2％； 余量为Sn。 其四特殊之处是以该钎料总重量计它由以下重量百分数的组分组成 Cu 0.5％-1.9％； Bi 0.1％-2.5％； Ni 0.002％-0.5％； Sb 0.05％-1.2％； RE 0.002％-0.2％； 余量为Sn。 本专利技术无铅钎料组成成份及其重量百分含量根据以下理由确定 添加元素Cu可提高钎料的力学性能并加大熔化温度区间。然而Cu含量少于0.5％时，其作用不明显；而Cu含量超过2.5％时，钎料的润湿铺展性较差，塑性也校差，难以进行拔丝等机械加工。本专利技术无铅钎料Cu含量选择在0.5％-2.5％范围内。 添加元素Bi可降低钎料的熔化温度，提高润湿铺展能力。Bi含量少于0.1％时，其作用不明显。然而Bi含量超过2.5％时，钎料塑性较差，难以进行拔丝等机械加工。本专利技术无铅钎料Bi含量选择在0.1％-2.5％范围内。 添加RE元素能细化钎料合金的晶相组织，提高软钎料的力学性能。RE含量少于0.002％时，其作用不明显；然而RE含量超过0.2％时，RE易偏聚于晶界，导致钎料力学性能较差。本专利技术无铅钎料RE含量选择在0.002％-0.2％范围内。 Ni与Cu可无限固溶，添加Ni元素既能细化软钎料合金组织，又能提高钎料的塑性，进而提高钎料的机械加工性能。Ni含量少于0.002％时，其作用不明显；Ni含量大于0.5％时，会弱化软钎料的润湿性。本专利技术无铅钎料Ni含量选择在0.002％-0.5％范围内。 添加元素Sb可提高钎料的润湿性，并可进一步提高钎料的强度。Sb含量少于0.05％时，这些作用不明显；然而Sb含量超过1.2％时钎料合金变硬，塑性较差，难以进行拔丝等机械加工。本专利技术无铅钎料Sb含量选择在0.05％-1.2％范围内。 本专利技术无铅钎料，经对以下本专利技术实施例钎料的测试与计算表明，其对熔丝管无铅封装可焊性好，封装过程中熔丝管溢锡率和尺寸偏差率低，产品成品率高。 具体实施例方式 下面通过具体的实施例进一步说明本专利技术的无铅钎料。 实施例1 将40.0Kg的Sn和10.0Kg的Cu放入氧化铝坩锅，置入中频炉内熔炼，熔炼温度800℃，保温2小时，充分搅拌后出炉，冷却，制成含20％Cu的Sn-Cu中间合金。将45.0Kg的Sn和5.0Kg的Sb放入氧化铝坩锅，置入中频炉内熔炼，熔炼温度400℃，保温2小时，充分搅拌后出炉，冷却，制成含10％Sb的Sn-Sb中间合金。将30.0Kg的Sn和20.0Kg的Bi放入氧化铝坩锅，置入中频炉内熔炼，熔炼温度400℃，保温2小时，充分搅拌后出炉，冷却，制成含40％Bi的Sn-Bi中间合金。将48.0Kg的Sn和2.0Kg的RE放入氧化铝坩锅，置入真空中频感应熔炼炉内熔炼，熔炼温度为1000℃，保温2小时，充分搅拌后出炉，冷却，制成含4％RE的Sn-RE中间合金。将48.0Kg的Sn和2Kg的Ni放入氧化铝坩锅，置入真空中频感应熔炼炉内熔炼，熔炼温度为800℃，保温2小时，充分搅拌后出炉，冷却，制成含4％Ni的Sn-Ni中间合金。 取上述Sn-Cu中间合金0.150Kg，Sn-Bi中间合金0.300Kg，Sn-Ni中间合金0.125Kg和纯锡4.425Kg，置入不锈钢锅内熔炼，熔炼温度为550℃，保温时间为1.5小时，充分搅拌后出炉，浇铸在钢制焊条模具上，获得无铅钎料条。 实施例2 取实施例1中Sn-Cu中间合金0.375Kg，Sn-Bi中间合金0.088Kg，Sn-Ni中间合金0.063Kg，Sn-RE中间合金0.225Kg和纯锡4.249Kg，置入不锈钢锅内熔炼，熔炼温度为550℃，保温时间为1.5小时，充分搅拌后出炉，浇铸在钢制焊条模具上，获得无铅钎料条。 实施例3 取实施例1中Sn-Cu中间合金0.300Kg，Sn-Bi中间合金0.100Kg，Sn-Ni中间合金0.525Kg，Sn-RE中间合金0.006Kg，Sn-Sb中间合金0.325Kg和纯锡3.744Kg，置入不锈钢锅内熔炼，熔炼温度为550℃，保温时间为1.5小时，充分搅拌后出炉，浇铸在钢制焊条模具上，获得无铅钎料条。 实施例4 取实施例1中Sn-Cu中间合金0.450Kg，Sn-Bi中间合金0.025Kg，Sn-Ni中间合金0.300Kg，Sn-Sb中间合金0.03本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无铅钎料，其特征是以该钎料总重量计它由以下重量百分数的组分组成：Ｃｕ０．５％－２．５％；Ｂｉ０．１％－２．５％；Ｎｉ０．００２％－０．５％；余量为Ｓｎ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王大勇，顾小龙，
申请(专利权)人：浙江亚通焊材有限公司，
类型：发明
国别省市：86[]
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