一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料及其制备方法技术领域
本发明涉及一种无铅软钎焊料,特别是一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料及其制备方法。
背景技术
目前电子行业中常用的软钎焊料是锡铅合金,由于锡铅合金具有良好的润湿性和导电性,焊接性能
很好且成本低,因此得到广泛应用。但铅及其化合物对环境污染很大,会危害人类及生物体健康。从本
世纪初,世界各国对环保的要求日益严格。在电子焊接领域,很多发达国家特别是美国和日本,早己开
始无铅焊料方面的研究。很多国际企业在常见的消费性产品生产时也都采用无铅焊料焊接,如个人计算
机、笔记本电脑、手机、电视、录放机等的主机板。可见无铅焊料的市场潜力巨大,随着社会的不
断进步,必然取代有铅焊料成为焊料的主流。
为了满足各类无铅化环保制程的要求,电子工业焊接领域需要找到合适的焊料来替代传统使用的锡
铅焊料。目前主要替代焊料有锡银铜类和锡铜类无铅焊料。这两类焊料主要缺点是含银成本较高,焊接
温度在210摄氏度以上,原来的锡铅低温生产工艺生产设备需要更换加大了投入。并且因为焊接温度
较高从而带来了高耗能,高排放,从另一个方面导致了不环保,违背了无铅化的初衷。面对这些不足,
人们有研究过多种的替代焊料方案,其中Sn-Zn系无铅焊料具备了焊接温度低,成本低的优点而被很多
研究者所青睐。
发明内容
本发明提供了一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料及其制备方法,解决了目前应用于无铅软钎焊领
域的Sn-Zn焊料的焊点收缩缺陷太大,表面不美观,焊后耐腐蚀性能不达标,焊点扩展率低等问题
本发明的技术方案是这样实现的:一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料,按照重量百分计,包
括Sn 86-92%,Zn6-12%,In 0.2-2%,P 0.08-0.8%。
作为优选的技术方案,按照重量百分计,包括Sn90%,Zn9.5%,In0.2%,P0.3%。
本发明还提出一种制备用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的方法,包括以下步骤:
1)按照重量百分计,分别称取Sn 86-92%,Zn6-12%,In 0.2-2%,P 0.08-0.8%,备用;
2)将称量好的Sn和Zn交错叠加摆放进熔炉中,加热融化;
3)加温至250-280℃,搅拌8-12分钟;
4)加入In和P,搅拌3-7分钟;
5)将焊料自然冷却到室温,即得用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料。
作为优选的技术方案,所述的按照重量百分计,分别称取Sn 90%,Zn 9.5%,In0.2%,P 0.3%,
备用。
由于采用了上述技术方案,一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料及其制备方法,包括以下步骤:按
照重量百分计,分别称取Sn 86-92%,Zn6-12%,In 0.2-2%,P 0.08-0.8%,备用;将称量好的Sn
和Zn交错叠加摆放进熔炉中,加热融化;加温至250-280℃,搅拌8-12分钟;加入In和P,搅
拌3-7分钟;将焊料自然冷却到室温,即得用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料,它具有以下优点:
一、改善了焊点表面质量:
普通的Sn-Zn系无铅焊料一般采用共晶成分Sn-9Zn,在实际的焊接中共晶成分的焊点收缩缺陷较
大,导致焊点不平,有明显的收缩孔。本发明的用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料在在实际的焊接中共晶
成分的焊点收缩缺陷小,没有明显的收缩孔,焊点美观。
二、提高了耐腐蚀性能:
Sn-Zn系无铅焊料含Zn量较高,Zn是比较容易氧化的金属。焊接完成后,相对于目前广泛使用
的无铅焊料更加容易导致焊点腐蚀。本发明通过在Sn-Zn系无铅焊料基材中加入多种微量元素,非常显
著地提高了焊点的耐腐蚀性能。在高温高热(80℃温度、80%湿度)试验中1000小时没有明显腐蚀
现象,完全满足了商业化生产的要求。
三、本发明的用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的合金焊接扩展率提高了大约10%。
具体实施方式
一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料,按照重量百分计,包括Sn86-92%,Zn6-12%,In 0.2-2%,
P 0.08-0.8%。
一种制备用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的方法,包括以下步骤:
1)按照重量百分计,分别称取Sn 86-92%,Zn6-12%,In 0.2-2%,P 0.08-0.8%,备用;
2)将称量好的Sn和Zn交错叠加摆放进熔炉中,加热融化;
3)加温至250-280℃,搅拌8-12分钟;
4)加入In和P,搅拌3-7分钟;
5)将焊料自然冷却到室温,即得用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料。
实施例1
一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的制备方法,包括以下步骤:
1)按照重量百分计,分别称取Sn90%,Zn9.5%,In 0.2%,P 0.3%,备用;
2)将称量好的Sn和Zn交错叠加摆放进熔炉中,加热融化;
3)加温至280℃,搅拌8-12分钟;
4)加入In和P,搅拌3-7分钟;
5)将焊料自然冷却到室温,即得用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料。
实施例2
一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的制备方法,包括以下步骤:
1)按照重量百分计,分别称取Sn86%,Zn12%,In 1.2%,P 0.8%,备用;
2)将称量好的Sn和Zn交错叠加摆放进熔炉中,加热融化;
3)加温至270℃,搅拌8-12分钟;
4)加入In和P,搅拌3-7分钟;
5)将焊料自然冷却到室温,即得用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料。
实施例3
一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的制备方法,它包括以下步骤:
1)按照重量百分计,分别称取Sn92%,Zn6%,In 1.92%,P 0.08%,备用;
2)将称量好的Sn和Zn交错叠加摆放进熔炉中,加热融化;
3)加温至250℃,搅拌8-12分钟;
4)加入In和P,搅拌3-7分钟;
5)将焊料自然冷却到室温,即得用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料。