[发明专利]微米/纳米颗粒增强型复合焊料及其制备方法有效
申请号: | 201711280945.3 | 申请日: | 2017-12-07 |
公开(公告)号: | CN107999994B | 公开(公告)日: | 2020-10-23 |
发明(设计)人: | 徐朴;王思远;余道轲;陈奎;石建豪 | 申请(专利权)人: | 深圳市福英达工业技术有限公司 |
主分类号: | B23K35/26 | 分类号: | B23K35/26;B23K35/40 |
代理公司: | 深圳市睿智专利事务所 44209 | 代理人: | 陈鸿荫;周慧玲 |
地址: | 518105 广东省深圳市宝安*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 微米 纳米 颗粒 增强 复合 焊料 及其 制备 方法 | ||
1.一种微米/纳米颗粒增强型锡基合金焊粉的制备方法,该锡基合金焊粉用于制作低温钎焊复合焊料,包括以下步骤:
步骤A1:将金属锡Sn加热至345~355℃熔融成为液态金属锡Sn;
步骤A2:在实施步骤A1获得的液态金属锡Sn中加入微米/纳米级金属颗粒;所述微米/纳米级金属颗粒包括铜Cu、银Ag、锑Sb中的任意一种或两种;
步骤A3:在实施步骤A2获得的液态混合金属中加入抗氧化剂,并抽出容置该液态混合金属空间内的剩余空气至负压状态;
步骤A4:将实施步骤A3制得的液态混合金属保温在345~355℃的负压密封状态,采用大功率超声波或机械方式分散处理30~90分钟,使所述微米/纳米级金属颗粒充分弥散分布于其中而成为具有微米/纳米金属颗粒高度分散的微米/纳米颗粒增强型液态锡基金属;
步骤A5:将实施步骤A4、完成分散处理后的温度介于345~355℃的液态锡基金属输送至雾化仓进行雾化分散成型处理,该雾化仓工作条件控制在0~50℃温度范围内,并控制雾化仓内环境的氧含量在400~2000ppm;所述雾化仓采用的雾化方式,包括超声波雾化、离心力雾化或气雾化方式;雾化分散成型处理后的液态锡基金属快速冷却成微细金属颗粒,即微米/纳米颗粒增强型锡基合金焊粉。
2.根据权利要求1所述微米/纳米颗粒增强型锡基合金焊粉的制备方法,其特征在于,
在实施步骤A2时加入的所述微米/纳米级金属颗粒,其直径尺寸范围为30nm~8μm或100nm~1μm或1μm~5μm;
在实施步骤A3时,加入抗氧化剂后抽出容置该液态混合金属空间内的剩余空气至―0.1Mpa,并将该负压保持在实施A4步骤的整个过程中。
3.根据权利要求1所述微米/纳米颗粒增强型锡基合金焊粉的制备方法,其特征在于,
在实施步骤A2时,加入的微米/纳米级金属颗粒为铜Cu、银Ag、锑Sb中的任意一种或两种,按质量百分比计,其组份是:铜Cu 0~3%、银Ag 0~4%、锑Sb 0~10%,由此混合形成液态的微米/纳米颗粒增强型锡基金属,该熔融的液态的微米/纳米颗粒增强型锡基金属包括液态的SnCu、SnSb、SnAg和SnAgCu合金。
4.根据权利要求3所述微米/纳米颗粒增强型锡基合金焊粉的制备方法,其特征在于,
在实施步骤A2时:加入的微米/纳米级金属颗粒,还包括,按质量百分比计,镍Ni 0.01~0.1%、铈Ce 0.001~0.05%、钴Co 0.001~0.1%、纳米状石墨烯0.1~0.9%和碳纳米管0.01~0.05%诸颗粒中的任意一种或多种。
5.根据权利要求1所述微米/纳米颗粒增强型锡基合金焊粉的制备方法,其特征在于,在实施步骤A3时,加入的抗氧化剂包括松香或LiCl-KCl熔盐;
在实施步骤A4时,采用大功率超声波分散所述微米/纳米级金属颗粒,功率超声波分散以增强锡基合金焊粉的条件是:超声频率10kHz~30kHz,功率1kW~10kW;
在实施步骤A4时,采用机械分散所述微米/纳米级金属颗粒,机械分散以增强锡基合金焊粉的条件是:高速旋转分散桨的线速度为10m/s~100m/s;
此外,所述微米/纳米颗粒增强型锡基合金焊粉的制备方法还包括
步骤A6:将实施步骤A5时制得的微米/纳米颗粒增强型锡基合金焊粉,经机械筛分或气流筛分,得到不同粒径规格的颗粒粉末,制成规格尺寸为T3~T8型的微米/纳米颗粒增强型锡基合金焊粉备用。
6.一种微米/纳米颗粒增强型复合焊料的制备方法,该微米/纳米颗粒增强型复合焊料用于低温钎焊,包括以下步骤:
步骤B:按照质量百分比计,称取基于权利要求1至5任意一项微米/纳米颗粒增强型锡基合金焊粉制备方法制得的10~40%微米/纳米颗粒增强型锡基合金焊粉,再分别称取50~80%SnBi系低熔点合金焊粉和8~15%助焊剂;
步骤C:在室温条件下将实施步骤B称取的各组份借助机械搅拌均匀,制得用于低温钎焊的微米/纳米颗粒增强型复合焊料。
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