專利名稱：多元無鉛釬料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無鉛釬料。
技術(shù)背景目前國(guó)內(nèi)外在研發(fā)無鉛軟釬料方面己經(jīng)取得了一定的成果，Sn-3. 5Ag在 250。C時(shí)的潤(rùn)濕角為38。 45。 ， Sn-3. 5Ag在20°C時(shí)的蠕變強(qiáng)度為13. 7MPa， Sn-0.7Cu在20。C時(shí)的蠕變強(qiáng)度為8.6Mpa，使無鉛釬料存在潤(rùn)濕性差，抗蠕變 強(qiáng)度低的問題，與傳統(tǒng)的Sn-Pb釬料相比，無鉛釬料的很多性能還需要進(jìn)一步 改善。在電子封裝與組裝過程中，Sn-Ag釬料合金由于具備較好的綜合性能， 已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，但是多數(shù)合金中Ag含量較高，基本都在3%_5% (質(zhì)量) 之間，導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中的成本較高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有釬料Ag含量高、抗蠕變強(qiáng)度低、潤(rùn)濕性差 的問題，提供了一種多元無鉛釬料。本發(fā)明的多元無鉛釬料按質(zhì)量百分比由以下成分組成0.5 2.0%Ag， 0. 002 0. 2%P， 0. 01 1. 0%Zn， 0. 02 3. 0%Ti， 0. 01 2. 5%Zr， 0. 01 3. 5%Ni， 0.01 0. 25%Cr， 0.01 0. 2%V， 0. 02 1. 5%混合RE，其余為Sn。所述的混合 RE為Ce與La的質(zhì)量比為5: 4的Ce和La基混合稀土。本發(fā)明釬料中的P和Zn，使無鉛釬料的抗氧化性能提高了 15 21%，當(dāng)無 鉛釬料在惰性母材上使用時(shí)，釬料中加入的Ti和Z]f便可以通過與母材成份的 化學(xué)反應(yīng)推動(dòng)潤(rùn)濕的進(jìn)行，Ti和Zr與母材反應(yīng)生成一薄層產(chǎn)物，釬料在該產(chǎn) 物上的潤(rùn)濕性要遠(yuǎn)好于直接在焊接母材上的潤(rùn)濕，增強(qiáng)了釬料的反應(yīng)活性，V 的加入也促進(jìn)釬料在母材上的潤(rùn)濕，與常用的Sn-3.5Ag釬料相比，相同的條 件下，使用本發(fā)明釬料潤(rùn)濕角降低了 4° 7° ，釬料中加入的Ni和Cr使釬 料的抗蠕變強(qiáng)度提高了 5 10%。本發(fā)明中的稀土元素RE能夠細(xì)化釬料組織， 使組織更均勻，改善釬料合金的力學(xué)性能。本發(fā)明降低了生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中多元無鉛釬料按質(zhì)量百分比由以下成分組 成0. 5 2. 0%Ag， 0. 002 0. 2%P， 0. 01 1. 0%Zn， 0. 02 3. 0%Ti ， 0. 01 2. 5%Zr， 0.01 3. 5%Ni， 0. 01 0. 25%Cr， 0.01 0. 2%V， 0.02 1.5%混合RE，其余為Sn。所述的混合RE為Ce與La的質(zhì)量比為5: 4的Ce和La基混合稀土。本發(fā)明釬料中的P和Zn，使無鉛釬料的抗氧化性能提高了 15 21%，當(dāng)無 鉛釬料在惰性母材上使用時(shí)，釬料中加入的Ti和Zr便可以通過與母材成份的 化學(xué)反應(yīng)推動(dòng)潤(rùn)濕的進(jìn)行，Ti和Zr與母材反應(yīng)生成一薄層產(chǎn)物，釬料在該產(chǎn) 物上的潤(rùn)濕性要遠(yuǎn)好于直接在焊接母材上的潤(rùn)濕，增強(qiáng)了釬料的反應(yīng)活性，V 的加入也促進(jìn)釬料在母材上的潤(rùn)濕，與常用的Sn-3.5Ag釬料相比，相同的條 件下，使用本發(fā)明釬料潤(rùn)濕角降低了 4° 7° ，釬料中加入的Ni和Cr使釬 料的抗蠕變強(qiáng)度提高了 5 10%。本發(fā)明中的稀土元素RE能夠細(xì)化釬料組織， 使組織更均勻，改善釬料合金的力學(xué)性能。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是多元無鉛釬料按 質(zhì)量百分比由以下成分組成2. 0%Ag， 0. 015%P， 0. 25%Zn， 1.0%Ti， 0. 75%Zr， 1.8%Ni， 0. 05%Cr， 0. 02%V， 0. 15。/o混合RE，其余為Sn。本實(shí)施方式得到的無鉛釬料，其固相線溫度為2irC，液相線溫度為225 °C，在Cu板、Ni板以及具有惰性的焊接母材上(如陶瓷)的潤(rùn)濕鋪展性能良 好，顯示出了良好的釬焊工藝性能，與常用的Sn-3.5Ag釬料相比，相同的條 件下，潤(rùn)濕角降低4。 6° ，該釬料抗氧化性提高17% 20%，抗蠕變強(qiáng)度提 高6% 10%，釬焊接頭性能優(yōu)異。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是多元無鉛釬料按 質(zhì)量百分比由以下成分組成1.5%Ag， 0. 018%P， 0. 2%Zn， 1.0%Ti， 0. 75%Zr， 1.8%Ni， 0. 05%Cr， 0. 02%V， 0. 15。/。混合RE，其余為Sn。本實(shí)施方式得到的無鉛釬料，其固相線溫度為210°C，液相線溫度為223 °C，在Cu板、Ni板以及具有惰性的焊接母材上(如陶瓷)的潤(rùn)濕鋪展性能良 好，顯示出了良好的釬焊工藝性能，與常用的Sn-3.5Ag釬料相比，相同的條 件下，潤(rùn)濕角降低4。 7° ，該釬料抗氧化性提高16% 21%，抗蠕變強(qiáng)度提 高5% 10%，釬焊接頭性能優(yōu)異。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是多元無鉛釬料按 質(zhì)量百分比由以下成分組成1.0%Ag， 0.016% P， 0.2%Zn， 1.2%Ti， 0.5%Zr， 1.5%Ni， 0. 08%Cr， 0. 015%V， 0. 15%混合RE，其余為Sn。本實(shí)施方式得到的無鉛釬料，其固相線溫度為210°C，液相線溫度為224 °C，在Cu板、Ni板以及具有惰性的焊接母材上(如陶瓷)的潤(rùn)濕鋪展性能良 好，顯示出了良好的釬悍工藝性能，與常用的Sn-3.5Ag釬料相比，相同的條 件下，潤(rùn)濕角降低5。 7° ，該釬料抗氧化性提高15% 20%，抗蠕變強(qiáng)度提高6% 8%，釬焊接頭性能優(yōu)異。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是多元無鉛釬料按質(zhì)量百分比由以下成分組成0. 5%Ag， 0. 016%P， 0. 35%Zn， 1.8%Ti， 0. 8%Zr， 1.5%Ni， 0. 08%Cr， 0. 015%V， 0. 1%混合RE，其余為Sn。本實(shí)施方式得到的無鉛釬料，其固相線溫度為208°C，液相線溫度為222 °C，在Cu板、Ni板以及具有惰性的焊接母材上(如陶瓷)的潤(rùn)濕鋪展性能良 好，顯示出了良好的釬焊工藝性能，與常用的Sn-3.5Ag釬料相比，相同的條 件下，潤(rùn)濕角降低5。 7° ，該釬料抗氧化性提高17% 20%，抗蠕變強(qiáng)度提 高6% 9%，釬焊接頭性能優(yōu)異。
權(quán)利要求
1、一種多元無鉛釬料，其特征在于多元無鉛釬料按質(zhì)量百分比由以下成分組成0.5～2.0％Ag，0.002～0.2％P，0.01～1.0％Zn，0.02～3.0％Ti，0.01～2.5％Zr，0.01～3.5％Ni，0.01～0.25％Cr，0.01～0.2％V，0.02～1.5％混合RE，其余為Sn。
2、 權(quán)利要求1所述的多元無鉛釬料，其特征在于多元無鉛釬料按質(zhì)量百 分比由以下成分組成2. 0%Ag， 0. 015%P， 0. 25%Zn， 1.0%Ti， 0. 75%Zr， 1.8%Ni， 0. 05%Cr， 0. 02%V， 0. 15%混合RE，其余為Sn。
3、 權(quán)利要求1所述的多元無鉛釬料，其特征在于多元無鉛釬料按質(zhì)量百 分比由以下成分組成1.5%Ag， 0. 018%P， 0. 2%Zn， 1.0%Ti， 0. 75%Zr， 1.8%Ni， 0. 05%Cr， 0.02%V， 0. 15%混合RE，其余為Sn。
4、 權(quán)利要求1所述的多元無鉛釬料，其特征在于多元無鉛釬料按質(zhì)量百 分比由以下成分組成l,0%Ag， 0.016%P， 0. 2%Zn， 1.2%Ti， 0. 5%Zr， 1.5%Ni， 0 08%Cr ， 0. 015%V ， 0.15%混合RE ，其余為Sn 。
5、 權(quán)利要求1所述的多元無鉛釬料，其特征在于多元無鉛釬料按質(zhì)量百 分比由以下成分組成0. 5%Ag， 0. 016%P， 0. 35%Zn， 1.8%Ti， 0. 8%Zr， 1.5%Ni， 0. 08%Cr， 0. 015%V， 0. F。混合RE,其余為Sn。
6、 根據(jù)權(quán)利要求卜5任一權(quán)利要求所述的多元無鉛釬料，其特征在于所 述的混合RE為Ce和La基混合稀土；其中Ce與La的質(zhì)量比為5: 4的。
全文摘要
多元無鉛釬料，它涉及一種無鉛釬料。本發(fā)明解決了現(xiàn)有釬料Ag含量高、抗蠕變強(qiáng)度低及潤(rùn)濕性差的問題。本發(fā)明的多元無鉛釬料按質(zhì)量百分比由以下成分組成0.5～2.0％Ag，0.002～0.2％P，0.01～1.0％Zn，0.02～3.0％Ti，0.01～2.5％Zr，0.01～3.5％Ni，0.01～0.25％Cr，0.01～0.2％V，0.02～1.5％混合RE，其余為Sn。與常用的Sn-3.5Ag釬料相比，相同測(cè)試的條件下，本發(fā)明的多元無鉛釬料抗氧化性能提高了15～21％，潤(rùn)濕角降低了4°～7°，抗蠕變強(qiáng)度提高了5～10％。而且本發(fā)明降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B23K35/26GK101214589SQ20081006385
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2008年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月14日
發(fā)明者鵬 何, 馮吉才, 多 劉 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)