[发明专利]一种高强度锡锌焊料合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高强度锡锌焊料合金及其制备方法，包括以下步骤：按照重量百分比，将Zn、Cu、Co、In、Ni、Ce、Sm、P、Sn加入至熔炼炉中，升温至290℃，保温40分钟，搅拌，继续升温至510℃，保温40分钟，搅拌，冷却至室温，得到高强度锡锌焊料合金。与现有技术相比，本发明以Zn、Cu、Co、In、Ni、Ce、Sm、P、Sn为原料，各个成分相互作用、相互影响，提高了制备的锡锌焊料合金的剪切强度，并且具有良好的润湿性能。

技术领域

本发明涉及焊料合金技术领域，尤其涉及一种高强度锡锌焊料合金及其制备方法。

背景技术

近年来，家电和制冷等行业迅速发展，为了降低产品生产成本，在保证产品电气性能的同时，部分铜材已经被铝材所取代，由于铝和铜的电导率接近，铝的价格低廉、密度小等优点，使其相关领域的产品质量减轻，成本降低。传统的锡铅焊料由于焊料中的铅对环境和健康的危害性极大，已经被世界各国禁用。

现有技术中，焊料及其制备方法得到了广泛的报道，例如，申请号为201110323871.3的中国专利文献报道了一种高铺展性锡锑稀土无铅焊料合金及其制备方法。该合金的原料重量百分比为:Sb7.0-9.0wt％，In0.01-0.03wt％，Bi1-3wt％，Cd0.01-0.03wt％，Sm0.01-0.03wt％，Nd0.01-0.03wt％，余量为Sn。按上述比例将原料放入真空感应炉中熔炼，得到母合金，然后放入重熔管式坩埚中进行重熔，重熔管式坩埚的置于快淬炉转轮轮缘之上方，合金熔融后在氩气作用下从坩埚底部直径为1mm的孔中喷出在旋转的转轮边缘上形成合金带，然后将合金带适当粉碎，然后再放入球磨机中研磨后取出筛分。申请号为201210494897.9的中国专利文献报道了一种低熔点无铅焊料合金，属于焊接材料技术领域。为了解决现有的焊料合金熔点高，剪切强度低的问题，提供一种低熔点无铅焊料合金，该焊料包括以下成分的重量百分比：Bi：10％-30％；Ag：2.2％-3.0％；In：0.5％-1.0％；P：0.004％-0.008％；其余为锡。可含有0.002％-0.005％的RE和0.0002％-0.0005％的Co。

但是，上述报道的焊料合金的强度有待于进一步提高。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种高强度锡锌焊料合金及其制备方法，强度较高，润湿性良好。

有鉴于此，本发明提供了一种高强度锡锌焊料合金，按照重量百分比计算，采用如下原料制备：Zn 13-18％、Cu 0.1-0.8％、Co 0.3-0.9％、In 0.6-1.5％、Ni 1.2-1.6％、Ce0.01-0.08％、Sm 0.01-0.06％、P 0.1-0.3％，余量为Sn。

优选的，Zn 13-16％。

优选的，Cu 0.3-0.8％。

优选的，Co 0.3-0.6％。

优选的，In 0.9-1.5％。

优选的，Ni 1.2-1.5％。

优选的，Ce 0.03-0.08％。

优选的，Sm 0.01-0.05％。

优选的，P 0.1-0.2％。

相应的，本发明还提供一种高强度锡锌焊料合金的制备方法，包括以下步骤：按照重量百分比，将Zn、Cu、Co、In、Ni、Ce、Sm、P、Sn加入至熔炼炉中，升温至290℃，保温40分钟，搅拌，继续升温至510℃，保温40分钟，搅拌，冷却至室温，得到高强度锡锌焊料合金。