[发明专利]无铅喷金料及其制备方法

说明书

                           技术领域

本发明涉及一种无铅喷金料及其制备方法，属用于电器分立器件中金属化薄膜电容器端面喷涂的锡基合金材料制备技术领域。

                           背景技术

已被广泛应用的金属化薄膜电容器端面的喷涂金属材料，典型的如铅基五元喷金料，其各组份的组成按重量百分比计分别为：锡(Sn)37～39％、锌(Zn)3～6％、锑(Sb)0.5～1.5％、铋(Bi)0.1～0.5％、其余为铅(Pb)，该铅基五元合金虽具有良好的端面附着力，优越的焊接性能，熔点低，1KH、10KH高频测试损耗角小，但它的含铅量高达53～59.4％，而铅对人体有强烈的毒性，一旦被人体吸收就在体内积聚，不能自然排出体外，人体血液中的铅浓度如果超过10ug/dl，就会致人于死命，另外，铅的积聚易导致儿童智力衰退，含铅废弃物还会污染土壤和水源。

                            发明内容

本发明的目的是提供一种焊接性能、电气机械性能优异的无铅喷金料及其制备方法。

本发明为一种无铅喷金料，包括锌，锑，铜，锡等，其特征在于各组份的组成按重量百分比计分别为：锌(Zn)12～25％，锑(Sb)1～3％，铜(Cu)0.1～1％，其余为锡(Sn)及总量不大于0.05％的杂质。

所述各组份的组成按重量百分比计可优先为：锌(Zn)15～19％，锑(Sb)1.3～1.5％，铜(Cu)0.3～0.5％，其余为锡及总量不超过0.05％的杂质。

所述的杂质中各组份的组成按重量百分比计可为：铁(Fe)＜0.01％，硅(Si)＜0.01％，铅(Pb)＜0.03％。

本发明所述无铅喷金料的制备方法为：先按配比将锡锑熔化，加入铜丝并搅拌，待铜溶解到锡锑溶液中后，加入锌块，熔化完毕后在360～380℃的温度下持续搅拌2小时浇铸成挤压坯，然后挤压成拉丝用粗线坯并拉成无铅喷金料细丝。

所述无铅喷金料的固相线可为175℃～180℃。液相线可为205℃～255℃。

本发明用于金属化薄膜电容器端面喷涂金属材料，各项电气机械性能均优于传统铅基五元喷金料，且因其无铅所以无毒，熔点和传统的铅基五元喷金料相近，无需作大的工艺参数调整，即能适应大部份原使用低熔点铅基五元喷金料的喷金机使用。同时在锡锌合金中加入适量的锑，可以大大改善喷金层与薄膜层的接触性能；加入适量的铜，可以减少喷金层与引线焊接过程中，引线中铜的熔出，在喷金层与铜引线之间形成一个良好的浓度梯度，从而大大改善焊接性能，提高焊缝的导电性。

                         具体实施方式

实施例1：各组份的组成按重量百分比计分别为：Zn 12-14％，Sb 1.2-1.4％，Cu 0.1-0.3％，其余为Sn。

实施例2：各组份的组成按重量百分比计分别为：Zn 15-17％Sb 1.7-1.9％  Cu 0.3-0.5％  其余为Sn。

实施例3：各组份的组成按重量百分比计分别为：Zn 20-22％，Sb 2.2-2.4％，Cu 0.5-0.7％，其余为Sn。

实施例4：各组份的组成按重量百分比计分别为：Zn 23-25％，Sb 2.7-2.9％，Cu 0.7-0.9％，其余为Sn。

熔炼时应按上述各实施例的配比先将锡锑熔化，加入铜丝并搅拌，等铜溶解到锡锑熔液中后，最后加入锌块，熔化完毕后在360-380℃持续搅拌2小时方可浇铸，其固相线为175℃；液相线为205℃～255℃，并控制杂质总量＜0.05％，其中Fe＜0.01％、Si＜0.01％、Pb＜0.03％。然后使用浇铸成方截面挤压坯，再挤压成拉丝用粗线坯并拉成无铅喷金料细丝。

将上述各实施例制备的无铅喷金料经测试，各项性能指标列表如下：

实施例  Zn (％)    Sb   (％)    Cu   (％)   Sn  (％)        杂  质固相 线(℃) 液相  线 (℃)  机械性能   Fe  (％)   Si  (％)   Pb  (％) Бb N/m  m2  δ  100  ％一12～14 1.2～1.4 0.1～0.3余量＜0.01   ＜   0.01  ＜  0.03175 205  85  32二15～17 1.7～1.9 0.3～0.5 218三20～22 2.2～2.4 0.5～0.7 232四23～25 2.7～2.9 0.7～0.9 255