[发明专利]一种软钎焊用的无铅焊料

说明书

技术领域

本发明涉及一种软钎焊用的无铅焊料，特别是含铜、银、铈、铋、镨和/或钕的一种无铅锡焊料，属锡焊料合金领域。

背景技术

电子工业的快速发展对焊料性能的要求越来越高，而高集成度、高性能电子电器设计的发展，使焊接点越来越小，对可靠性的要求越来越高。传统锡铅焊料，铅及其化合物属于有毒物质，给人类生活环境和安全带来较大的危害，欧盟发布二个指令，从2006年7月1日起在电子产品中不得含有包括铅等在内的6种有害物质，铅首当其冲，因此无铅焊料的研究与应用正在迅速发展，已从二元合金的Sn-Ag、Sn-Bi、Sn-Cu、Sn-Zn发展到三元合金的Sn-Ag-Cu、Sn-Cu-Ni、Sn-Cu-Bi，还有多元合金，为无铅化提供多种产品，而且许多企业也进行了很多研究与开发工作，更快地实现电子信息产品无铅化，目前无铅焊料已经逐步在我国电子信息产品制造业中大量应用，为了更好、更有效地推动我国电子信息产品的无铅化的进程，目前己制定了无铅焊料行业标准，对无铅化的发展更加有力，但有的无铅焊料成本高，有的熔点较高等不足。

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述己有技术的缺点与不足而提供一种可改善焊料的抗氧性能和机械性能的一种软钎焊用的无铅焊料，从而为电子产品的加工制造提供优质的焊接材料，同时可降低成本。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种软钎焊用的无铅焊料，其特征在于它采用下述重量百分比的原料制成的：

银0.1～4.0％、铜0.15～2.0％、铈0.01～0.10％、

铋0.05～2.0％、镨或钕0.01～0.1％和余量为锡。

一种软钎焊用的无铅焊料，其特征在于它采用下述重量百分比的原料制成的：

银0.1～4.0％、铜0.15～2.0％、铈0.01～0.10％、

铋0.05～2.0％、镨和钕0.01～0.1％和余量为锡，镨和钕的重量配比为1∶1。

上述的无铅焊料中原料的优选用量，银为0.3～3.0％、铜为0.3～1.0％、铈为0.02～0.05％。

本发明的产品是在传统的SnAgCu无铅焊料的基础上添加Ce、Bi、Pr或/和Nd组份，其中Ce它可以细化合金晶粒，金相组织均匀，并可提高抗折拉性能，加入Bi可适当降低熔点，加入Pr或/和Nd可提高抗氧性能和机械性能和耐腐性，因此本发明的系列产品的性能均有较大的提高。

本发明的无铅焊料为SnCuAgCeBiPr、SnCuAgCeBiPrNd和SnCuAgCeBiPrNd系列产品。

无铅焊料的制造方法，是先将Cu、Ag、Ce、Bi、Pr、Nd与锡制造中间合金再混合熔炼制成产品。

本发明的产品采用的原料是含锡99.95％的精锡，含铜99.5％的精铜，含铈99.99％的金属铈，含Ag99.9％的精镍，铋99.99％，镨和钕99.00％，均为市场销售规范产品，在配过程严格控制，在生产过程中严格控制工艺参数，在熔炼中间合金采用自动监控，共熔炼时严格控制配比以稳定化学成分平衡熔点。

本产品中加入的铈是稀土元素，熔点789℃，沸点3426℃，密度6.77g/cm³，它是灰色活泼金属，在空气中易氧化失去光译，加热燃烧，易溶于酸，是合金材料，它可脱氧、脱硫、均匀细化晶粒、提高机械性能和抗氧化能力，可降低熔点，镨熔点935℃，密度6.769g/cm³，其抗氧性能和机械性能明显提高，钕熔点1024℃，密度7.007g/cm³，可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性。

本产品经过检测与己有的SnAgNi无铅焊料进行了性能比较，其结果见表1

表1  性能比较