[发明专利]一种SnAgCuNiGeCe低银高可靠性无铅焊料合金

说明书

一种SnAgCuNiGeCe低银高可靠性无铅焊料合金，该合金的重量百分比组成为：0.1‑1.0％的Ag、0.3‑1.0％的Cu、0.01‑0.2％的Ni、0.01‑0.15％的Ge、0.01‑0.2％的Ce、余量的Sn以及不可避免的杂质。本发明可在保证焊料具有较好的钎焊特性特别是可靠性以及良好的力学性能的情况下，大大降低焊料的生产成本，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于电子焊接材料技术领域，具体涉及一种低银高可靠性焊料合金。

背景技术

随着电子产品向小型化、便携式、轻量化、高精度和高可靠性方向发展，电路集成度的大幅度提高，使得焊点数量变多、尺寸变小，对焊点的可靠性要求越来越高。由于SnAgCu无铅焊料拥有比较好的钎焊特性以及良好的力学性能等优点，并且能够与现有的电子元件相匹配，因此该无铅焊料已经成为再流焊工艺中的主导合金体系。德国Max Plank研究所公布的Sn_4.0Ag_0.5Cu、美国NEMI推荐的Sn_3.9Ag_0.6Cu、欧洲SOLDERTEC推荐的Sn_3.8Ag_0.7Cu以及日本千住/松下推荐的Sn_3.0Ag_0.5Cu焊料合金，都可以替代传统的SnPb共晶焊料合金。但是在这些无铅焊料组成中，银的成本占到40％～50％之间。近几年来，银的价格迅速增长，使高银含量的SnAgCu焊料体系的原材料成本又大大增加了，成为电子组装业的沉重负担。此外，由于较高的银含量，焊料组织Ag₃Sn金属间化合物增多导致焊料可靠性降低，润湿性变差，使用寿命减少，限制了其在实际生产中的应用。因此开发低银高可靠性无铅焊料是必然趋势。

发明内容

本发明旨在解决现有SnAgCu系焊料合金存在的不足，提供一种可降低钎料合金的生产成本并提高钎料润湿性的SnAgCuNiGeCe低温无铅焊料。

本发明采取的技术方案如下：

一种SnAgCuNiGeCe低银高可靠性无铅焊料合金，该无铅焊料合金的重量百分比组成为：0.1-1.0％的Ag、0.3-1.0％的Cu、0.01-0.2％的Ni、0.01-0.15％的Ge、0.01-0.2％的Ce、余量的Sn以及不可避免的杂质。

本发明的低温无铅焊料合金在制备过程中，Ag、Cu、Ni、Ge、Ce分别以中间合金Sn₃Ag、Sn₁₀Cu、Sn₄Ni、Sn₁Ge、Sn_1.8Ce形式加入，不足的Sn以纯Sn添加。