CN100463761C - 无铅钎料 - Google Patents
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Abstract
一种无铅钎料，其特征在于：SnGaAgCuBiSb系列合金包括下述重量比的原料制备而成，其中锡80.0～96.0%、镓0.1～6%、银0.1～5%、铜0.1～2%、铋0～5%、锑0～3%。该钎料有三个合金系列：都是在锡、银、铜合金基础上进行添加合金元素组成，本发明的优点在于：对人体和环境无损害、不含铅、且可使钎料的熔点下降、强度增加，润湿性改善。
Description
技术领域
本发明涉及焊接材料，特别是一种适于家电、计算机行业钎焊时所用的无铅钎料。
背景技术
目前随着家电及计算机需求量的迅猛上升，汽车、摩托车、饮水输送、照明灯具等也在蓬勃发展，锡铅钎料HLSn63Pb、HLSn40Pb在这些行业中尤为重要，为追求钎焊工艺性和技术经济性，用户常优先选用高铅低锡钎料。而铅对于人体健康危害较大，并且污染环境，迫使人们在世界范围内禁止铅的使用。因此，使用无铅钎料进行家电、电子设备制造变得极其重要，日本2003年实现标准化无铅电子组装，欧洲强制要求自2006年7月1日起电子产品必须为无铅的电子产品，我国拟定自2006年7月1日起投放市场的国家重点监管目录内的电子信息产品不能含铅。目前应用的锡银铜合金熔点高、强度和润湿性较差，从软钎行业的要求来看，无铅钎焊料的熔点要低，尽可能接近63/37锡铅合金的共晶温度183℃，目前的Sn-Ag(Cu)系列SnAg3.5Cu0.7合金共晶温度为217℃，熔点还是较高，而且强度、润湿性较差，也需要进一步地提高。
发明内容
本发明的目的正是针对上述状况而专门研制的一种对人体和环境无损害、不含铅、且可使熔点下降、润湿性好、强度高的无铅钎料。
本发明是基于下述各元素的特性原理而选择作为钎料的添加物质的。
1、镓Ga的作用：Ga在高温下可与许多金属形成固溶体和合金，Ga可与Sn、Zn、Bi、等形成一系列低熔合金，被用于焊料、冷焊剂、堵漏剂和制造某些低温控制、自动灭火和信号的报警***，金属镓不污染环境，对人、动物虽不是必需元素，但经口少量摄入对肌体也无害，而且镓在自然界的产出量比较丰富，镓的熔点只有29.8℃，对降低合金熔点很有利。该发明中，镓的加入可使无铅钎料大幅度降低合金的熔点、提高强度和可靠性。
2、银Ag的作用：银会起到降低熔点的效果，含银量3.5％的共晶点温度221℃，为此抗拉强度也较高。
3、铜Cu的作用：铜会起到降低熔点的效果，铜含量0.7％左右时SnAgCu共晶温度217℃。
4、锑Sb的作用：锑可以提高强度和改善润湿性。
5、铋Bi的作用：铋可以降低熔点，改善润湿性，提高强度。
本发明的合金系列配比如下：
无铅钎料：为SnGaAgCuBiSb系列合金，它包括下述重量比的原料制备而成，其中锡80.0～96.0％、镓0.1～6％、银0.1～5％、铜0.1～2％、铋0～5％、锑0～3％；该系列合金在锡、银、铜合金的基础上添加可以大幅度降低合金熔点，提高强度和可靠性的元素镓，复合添加可以提高强度和改善润湿性的元素锑，以及可降低熔点、改善润湿性、提高强度的元素铋。
本发明无铅钎料也可是由下述重量比的原料制备而成，其中锡84.0～96.0％、镓0.1～6％、银0.1～5％、铜0.1～2％、锑0.1～3％；该系列合金在锡、银、铜合金的基础上，添加了可以大幅度降低合金熔点，提高强度和可靠性的元素镓、以及可以提高强度和改善润湿性的元素锑。
本发明无铅钎料也还可是由下述重量比的原料制备而成，其中锡84.0～96.0％、镓0.1～6％、银0.1～5％、铜0.1～2％、铋0.1～5％；该系列合金在锡、银、铜合金的基础上，添加了可以大幅度降低合金熔点、提高强度和可靠性的元素镓、并进一步添加了可以降低合金熔点、改善润湿性、提高强度的元素铋。
本发明无铅钎料还可是由下述重量比的原料制备而成，其中锡84.0～96.0％、镓0.1～6％、银0.1～5％、铜0.1～2％、铋0.1～5％、锑0.1～3％；该系列合金在锡、银、铜合金的基础上添加可以大幅度降低合金熔点，提高强度和可靠性的元素镓，复合添加可以提高强度和改善润湿性的元素锑，以及可降低熔点、改善润湿性、提高强度的元素铋。
具体实施方式
实施例1
本实施例的具体重量配比为：94.3％的锡、1％的镓、2％的银、0.7％的铜、1％的锑、1％的铋组成。
实施例2
本实施例的具体重量配比为：92.8％的锡、2％的镓、3.5％的银、0.7％的铜、1％的锑组成。
实施例3
本实施例的具体重量配比为：92.3％的锡、1.5％的镓、2.5％的银、0.7％的铜、3％的铋组成。
Claims (4)
1.一种无铅钎料，其特征在于:SnGaAgCuBiSb系列合金主要包括下述四种重量比的原料，其中:锡80.0～96.0％、镓1～6％、银0.1～5％、铜0.1～2％，以及下述两种重量比的原料铋0.1～5％和锑0.1～3％中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的无铅钎料，其特征在于:SnGaAgCuSb系列合金是由下述重量比的原料制备而成，其中锡84.0～96.0％、镓1～6％、银0.1～5％、铜0.1～2％、锑0.1～3％。
3.根据权利要求1所述的无铅钎料，其特征在于:SnGaAgCuBi系列合金是由下述重量比的原料制备而成，其中锡84.0～96.0％、镓1～6％、银0.1～5％、铜0.1～2％、铋0.1～5％。
4.根据权利要求1所述的无铅钎料，其特征在于:SnGaAgCuBi系列合金是由下述重量比的原料制备而成，其中锡84.0～96.0％、镓1～6％、银0.1～5％、铜0.1～2％、铋0.1～5％、锑0.1～3％。
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