專利名稱：無(wú)鉛釬料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接材料，特別是一種適于家電、計(jì)算機(jī)行業(yè)釬焊時(shí)所用的無(wú)鉛釬料。
背景技術(shù)：
目前隨著家電及計(jì)算機(jī)需求量的迅猛上升，汽車、摩托車、飲水輸送、照明燈具等也在蓬勃發(fā)展，錫鉛釬料HLSn63Pb、HLSn40Pb在這些行業(yè)中尤為重要，為追求釬焊工藝性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，用戶常優(yōu)先選用高鉛低錫釬料。而鉛對(duì)于人體健康危害較大，并且污染環(huán)境，迫使人們?cè)谑澜绶秶鷥?nèi)禁止鉛的使用。因此，使用無(wú)鉛釬料進(jìn)行家電、電子設(shè)備制造變得極其重要，日本2003年實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化無(wú)鉛電子組裝，歐洲強(qiáng)制要求自2006年7月1日起電子產(chǎn)品必須為無(wú)鉛的電子產(chǎn)品，我國(guó)擬定自2006年7月1日起投放市場(chǎng)的國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)管目錄內(nèi)的電子信息產(chǎn)品不能含鉛。目前應(yīng)用的錫銀銅合金熔點(diǎn)高、強(qiáng)度和潤(rùn)濕性較差，從軟釬行業(yè)的要求來(lái)看，無(wú)鉛釬焊料的熔點(diǎn)要低，盡可能接近63/37錫鉛合金的共晶溫度183℃，目前的Sn-Ag(Cu)系列SnAg3.5Cu0.7合金共晶溫度為217℃，熔點(diǎn)還是較高，而且強(qiáng)度、潤(rùn)濕性較差，也需要進(jìn)一步地提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對(duì)上述狀況而專門研制的一種對(duì)人體和環(huán)境無(wú)損害、不含鉛、且可使熔點(diǎn)下降、潤(rùn)濕性好、強(qiáng)度高的無(wú)鉛釬料。
本發(fā)明是基于下述各元素的特性原理而選擇作為釬料的添加物質(zhì)的。
1、鎵Ga的作用Ga在高溫下可與許多金屬形成固溶體和合金，Ga可與Sn、Zn、Bi、等形成一系列低熔合金，被用于焊料、冷焊劑、堵漏劑和制造某些低溫控制、自動(dòng)滅火和信號(hào)的報(bào)警系統(tǒng)，金屬鎵不污染環(huán)境，對(duì)人、動(dòng)物雖不是必需元素，但經(jīng)口少量攝入對(duì)肌體也無(wú)害，而且鎵在自然界的產(chǎn)出量比較豐富，鎵的熔點(diǎn)只有29.8℃，對(duì)降低合金熔點(diǎn)很有利。該發(fā)明中，鎵的加入可使無(wú)鉛釬料大幅度降低合金的熔點(diǎn)、提高強(qiáng)度和可靠性。
2、銀Ag的作用銀會(huì)起到降低熔點(diǎn)的效果，含銀量3.5％的共晶點(diǎn)溫度221℃，為此抗拉強(qiáng)度也較高。
3、銅Cu的作用銅會(huì)起到降低熔點(diǎn)的效果，銅含量0.7％左右時(shí)SnAgCu共晶溫度217℃。
4、銻Sb的作用銻可以提高強(qiáng)度和改善潤(rùn)濕性。
5、鉍Bi的作用鉍可以降低熔點(diǎn)，改善潤(rùn)濕性，提高強(qiáng)度。
本發(fā)明的合金系列配比如下無(wú)鉛釬料為SnGaAgCuBiSb系列合金，它包括下述重量比的原料制備而成，其中錫80.0～96.0％、鎵0.1～6％、銀0.1～5％、銅0.1～2％、鉍0～5％、銻0～3％；該系列合金在錫、銀、銅合金的基礎(chǔ)上添加可以大幅度降低合金熔點(diǎn)，提高強(qiáng)度和可靠性的元素鎵，復(fù)合添加可以提高強(qiáng)度和改善潤(rùn)濕性的元素銻，以及可降低熔點(diǎn)、改善潤(rùn)濕性、提高強(qiáng)度的元素鉍。
本發(fā)明無(wú)鉛釬料也可是由下述重量比的原料制備而成，其中錫84.0～96.0％、鎵0.1～6％、銀0.1～5％、銅0.1～2％、銻0.1～3％；該系列合金在錫、銀、銅合金的基礎(chǔ)上，添加了可以大幅度降低合金熔點(diǎn)，提高強(qiáng)度和可靠性的元素鎵、以及可以提高強(qiáng)度和改善潤(rùn)濕性的元素銻。
本發(fā)明無(wú)鉛釬料也還可是由下述重量比的原料制備而成，其中錫84.0～96.0％、鎵0.1～6％、銀0.1～5％、銅0.1～2％、鉍0.1～5％；該系列合金在錫、銀、銅合金的基礎(chǔ)上，添加了可以大幅度降低合金熔點(diǎn)、提高強(qiáng)度和可靠性的元素鎵、并進(jìn)一步添加了可以降低合金熔點(diǎn)、改善潤(rùn)濕性、提高強(qiáng)度的元素鉍。
本發(fā)明無(wú)鉛釬料還可是由下述重量比的原料制備而成，其中錫84.0～96.0％、鎵0.1～6％、銀0.1～5％、銅0.1～2％、鉍0.1～5％、銻0.1～3％；該系列合金在錫、銀、銅合金的基礎(chǔ)上添加可以大幅度降低合金熔點(diǎn)，提高強(qiáng)度和可靠性的元素鎵，復(fù)合添加可以提高強(qiáng)度和改善潤(rùn)濕性的元素銻，以及可降低熔點(diǎn)、改善潤(rùn)濕性、提高強(qiáng)度的元素鉍。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本實(shí)施例的具體重量配比為94.3％的錫、1％的鎵、2％的銀、0.7％的銅、1％的銻、1％的鉍組成。
實(shí)施例2本實(shí)施例的具體重量配比為92.8％的錫、2％的鎵、3.5％的銀、0.7％的銅、1％的銻組成。
實(shí)施例3本實(shí)施例的具體重量配比為92.3％的錫、1.5％的鎵、2.5％的銀、0.7％的銅、3％的鉍組成。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)鉛釬料，其特征在于SnGaAgCuBiSb系列合金包括下述重量比的原料制備而成，其中錫80.0～96.0％、鎵0.1～6％、銀0.1～5％、銅0.1～2％、鉍0～5％、銻0～3％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鉛釬料，其特征在于SnGaAgCuSb系列合金是由下述重量比的原料制備而成，其中錫84.0～96.0％、鎵0.1～6％、銀0.1～5％、銅0.1～2％、銻0.1～3％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鉛釬料，其特征在于SnGaAgCuBi系列合金是由下述重量比的原料制備而成，其中錫84.0～96.0％、鎵0.1～6％、銀0.1～5％、銅0.1～2％、鉍0.1～5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鉛釬料，其特征在于SnGaAgCuBi系列合金是由下述重量比的原料制備而成，其中錫84.0～96.0％、鎵0.1～6％、銀0.1～5％、銅0.1～2％、鉍0.1～5％、銻0.1～3％。
全文摘要
一種無(wú)鉛釬料，其特征在于SnGaAgCuBiSb系列合金包括下述重量比的原料制備而成，其中錫80.0～96.0％、鎵0.1～6％、銀0.1～5％、銅0.1～2％、鉍0～5％、銻0～3％。該釬料有三個(gè)合金系列都是在錫、銀、銅合金基礎(chǔ)上進(jìn)行添加合金元素組成，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)人體和環(huán)境無(wú)損害、不含鉛、且可使釬料的熔點(diǎn)下降、強(qiáng)度增加，潤(rùn)濕性改善。
文檔編號(hào)B23K35/26GK1695876SQ200510017570
公開日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月13日
發(fā)明者于新泉, 龍偉民, 喬培新, 王海濱, 張強(qiáng), 朱坤, 鐘素娟, 裴夤崟, 李濤 申請(qǐng)人:鄭州機(jī)械研究所