无铅锡条制造技术

本发明专利技术公开了一种无铅锡条，其特征在于：无铅锡条包含有88.5％至93.2％的锡，3.5％至4.5％的银，2.0％至6％的铟，0.3％到1％的铜，0.01％的磷。无铅锡条中可添加最高达0.5％的抗氧化剂或抗结皮添加剂。无铅锡条的杨氏模量为9512MPa2.。本发明专利技术的有益效果是：具有良好的润湿性，流动性，与现有组件涂料的相容性，焊点浮离，铜溶解速度和除渣方面的性能都能够比得上常规的含铅锡条，非常适合用于作为传统含铅锡条直接替换物，使用无铅锡条的生产设施转换过程可能会比以往更简单，更经济可行。

【技术实现步骤摘要】
无铅锡条
本专利技术涉及一种常见的锡条，特别是一种无铅锡条。
技术介绍
众所周知，许多传统的锡条中含有铅作为其主要成分。这种锡条往往具有理想的物理性能，并且含铅锡条的使用遍布多个行业，包括与印刷电路板生产有关的行业。例如，在波峰焊过程中常用的是含有63%的锡和37%铅的锡条。但是，由于对环境的考虑，对无铅锡条的需求也日益增加。常规的无铅锡条通常具有不良的物理性质，包括润湿性能较差，流动性低，与现有组件涂料的兼容性差，并且还有额外的锡渣。已确认在使用无铅锡条的过程中一个特殊问题就是焊点浮离，其中印刷电路板镀通孔边缘处的焊锡圆角趋于从基础材料例如镍/金镀层上分离。另一个问题是，无铅锡条往往对铜具有高溶解率，所以铜会浸出，然后流入组件和电路板中，与锡条接触。因此，一些制造商发现，现有的已经有效运作多年的焊接工艺现在必须要显著适于供应无铅锡条的使用。此外，印刷电路板的生产中采用的现有材料可能不得不被替换，以便与无铅锡条的使用相兼容。这种生产过程和材料的适应被广泛认为是资源的贫乏利用，特别是作为标准使用的已知无铅锡条的制造，但是如上文所述，往往大大低于使用传统含铅锡条所能达到的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种无铅锡条，用以解决上述的现有问题。本专利技术的技术方案如下:一种无铅锡条，其特征在于:无铅锡条包含有88.5%至93.2 %的锡，3.5 %至4.5 %的银，2.0 %至6 %的铟，0.3 %到I %的铜，0.0I %的磷。无铅锡条中可添加最高达0.5%的抗氧化剂或抗结皮添加剂。无铅锡条的杨氏模量为9512MPa2_。本专利技术的有益效果是:具有良好的润湿性，流动性，与现有组件涂料的相容性，焊点浮离，铜溶解速度和除渣方面的性能都能够比得上常规的含铅锡条，非常适合用于作为传统含铅锡条直接替换物，使用无铅锡条的生产设施转换过程可能会比以往更简单，更经济可行。【具体实施方式】本专利技术一种无铅锡条，其特征在于:无铅锡条包含有88.5%至93.2%的锡，3.5%至4.5%的银，2.0%至6%的铟，0.3%到I %的铜，0.01%的磷。无铅锡条中可添加最高达0.5%的抗氧化剂或抗结皮添加剂。无铅锡条的杨氏模量为9512MPa2_。如上所述，传统的无铅锡条与传统的含铅锡条相比有一些缺点，包括润湿性能较差，流动性低，与现有组件涂料的相容性差，焊点浮离，较高的铜溶解率和有额外的锡渣。然而，本专利技术这种有无铅合金组成的锡条与已知的无铅锡条相比，这种锡条具有显著的改进性能。事实上，本专利技术无铅锡条的性能可以比得上常规的含铅锡条，如其润湿性，流动性，与现有组件涂料的相容性，焊点浮离，铜溶解速度和除渣方面的性能都能够比得上常规的含铅锡条。为了证明本专利技术锡条的有利性能，下面将会描述5种检测方法。这些试验是在本专利技术的一个优选实施例中进行的，所采用的锡条在本文中被称作合金349，并且含有91.39%的锡，4.2%的银，8.0%铟，0.5%的铜和0.01%的磷。测试1:润湿性 第一个测试是关于本专利技术锡条试样的润湿性，作为比较试样可以选择公知的锡条，即8种现有的无铅锡条和一种常规的含铅锡条。这九种已知的锡条如下: 1.一种成分为63%的锡，37%的Pb的无铅锡条。2.第一种成分为99.3%的锡，0.7%的铜的无铅锡条。3.第二种成分为96.5%的锡，3.5%的银的无铅锡条。4.第三种成分为88.3%的锡，3.2%的银，4.5%的铋和4.0%的铟的无铅锡条(本文称为 VIR0MET217)。5.第四种成分为92%的锡，2%的铜，3%的银，3%的铋的无铅锡条。6.第五种成分为92.8%的锡，0.7%的铜，0.5%的镓，6%的铟的无铅锡条。7.第六种成分为93.5%的锡，3.5%的银，3.0%的铋的无铅锡条。8.第七种成分为95.5%的锡，4.0%的银，0.5%的铜的无铅锡条。9.第八种成分为96.0%的锡，2.5%的银，1.0%的铋，0.5%的铜的无铅锡条。基于ANSI/J-003标准，第一个测试的第一个方面包括在温度范围为235 °C到265°C的条件下锡条润湿时间的测量。在该测试中，将一个铜试样浸入每个熔融锡条中。一个敏感测力装置连接到铜试样，从而可以测量和记录试样上的垂直力。在铜试样浸没在熔融锡条中的过程中，垂直方向力的变化是由于两个主要的因素造成的。第一个因素是浮力，其由锡条的位移而施加到试样上的向上力产生，并且这个力等于锡条的重量。由于试样部分体积是浸溃在锡条中的，并且锡条的密度是已知的，因此可以计算并考虑这个向上力可。第二个因素是由于锡条表面和试样表面之间接触角的变化而作用于试样上的力。在每一个特定的情况下，润湿时间定义为由作用在试样上的润实力到等于零时所花费的时间。经过测试，本专利技术的锡条在每个温度下的润湿时间，可以与常规的含铅锡条所表现的润湿时间相比。此外，本专利技术锡条的润湿时间一般低于任何其他无铅锡条的润湿时间。润湿时间是用来测量锡条粘附到物质上的速度，并且较低的润湿时间显然是锡条一种可取的属性。因此，可以看出，在第一测试的第一方面，本专利技术的锡条比任何现有的无铅锡条总体上表现的更好。第一个测试的第二方面包括当试样在各自的锡条中浸溃2.0秒后，测量最大润湿力。该润湿力，如上所述，是锡条和试样之间的粘合力。显然，润湿力是锡条粘附到基材上的强度表示，锡条的高润湿力是一种可取的属性。为了总结这些结果，在试样浸入2.0秒后，本专利技术的锡条展现的最大润湿力在每个所考虑的温度下可以与常规的含铅锡条相比，虽然还是相对低一些。尽管一些现有无铅锡条的润湿力在一些温度下接近传统的含铅锡条，然而只有VIR0MET217能稍微产生更好的整体效果。而本专利技术锡条展现的润湿力在所考虑的温度下接近常规的含铅锡条。本专利技术锡条的这种特性允许该锡条能在各种不同的温度条件下，按照常规含铅锡条发生作用类似的方式来操作，或者焊接可在不同的温度条件下发生。第一个测试第二方面的测试表明了本专利技术锡条的结果与常规含铅锡条的结果是接近的，至少较其他无铅锡条要更接近一些。 从第一次试验的结果可以看出，本专利技术的锡条润湿性方面与常规含铅锡条非常相似。显然，这种物理性质的相似性表明本专利技术的锡条适合于用作常规含铅锡条的替代物。测试2:机械性能 第二个试验将本专利技术锡条的机械性能与常规含铅锡条的机械性能进行了比较。在第二个测试中，各种机械测试都是根据ASTM标准进行的，以将本专利技术锡条即合金349的属性与成分为63%的锡和37%的铅的常规含铅锡条相比较，以及与七种其他现有无铅锡条做比较，其成分如下: 1.第一种无铅锡条:99.3%的锡，0.7%的铜。2.第二种无铅锡条:96.5%的锡，3.5%的银。3.第三种无铅锡条(本文称为VIR0MET217):88.3%的锡，3.2%的银，4.5%的铋和4.0%的铟。4.第四种无铅锡条(本文称为VIR(METHF)Ji 92.8%的锡，0.7%的铜，0.5%的镓和6%的铟。5.第五种无铅锡条:93.5%的锡，银3.5%，3.0%的铋。6.第六种无铅锡条:95.5%的锡，4.0%的银，0.5%的铜。7.第七种无铅锡条:96%的锡，2.5%的银，0.5%的铜，1.0%的铋。第二个测试的第一个方面涉及到测试条件下熔化温度，热膨胀系数(CTE)和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无铅锡条，其特征在于：无铅锡条包含有88.5％至93.2％的锡，3.5％至4.5％的银，2.0％至6％的铟，0.3％到1％的铜，0.01％的磷。

【技术特征摘要】
1.一种无铅锡条，其特征在于: 无铅锡条包含有88.5%至93.2%的锡，3.5%至4.5%的银，2.0 %至6%的铟，0.3%到1%的铜,0.01%的磷。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱科奇，
申请(专利权)人：宁波市鄞州科启动漫工业技术有限公司，
类型：发明
国别省市：