一种抗氧化锡铜系合金钎料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种抗氧化锡铜系合金针料，属于焊接材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着电子工业的迅速发展，对电子产品的要求越来越高，电子产品所用的焊料种 类很多，现有的无铅焊料多数为Sn-Ag、Sn-化、Sn-Ag-化合金等，其缺点是Sn-化烙点较 高，Sn-Ag及Sn-Ag-化中Ag含量较高，导致合金成本较高。另一方面，合金在焊接烙化过 程中，不可避免的会产生金属氧化物废渣，造成了大量的原料损失。如我国每年在电子无铅 焊料中使用的锡铜合金数量就达10多万吨，在焊接过程中产生15%的氧化渣，经济损耗达 数十亿元；另外，由于产生的氧化渣在焊接或烙化过程中会形成夹渣、氧化膜从而造成产品 的理化性能降低，也会造成合金的加工工艺性能降低，影响焊点的焊缝强度、导电性、可焊 性等性能。因此，如何解决在焊接烙化过程中防止金属氧化物的产生，又能够使焊接时具有 较好的助焊效果直接关系到行业的发展。现有常规一般另外提供助焊剂，而常规的助焊剂 一般采用制备成液体助焊剂，但采用液体助焊剂不易于存放。如中国专利（授权公告号： CN101700606B)公开了一种低银含量的锡银铜混合稀±系无铅针料，无铅针料由W下重量 百分比的组分组成：Ag:0. 1%~2. 0%;Cu:0. 2%~2. 5% ;混合稀± :0. 1%~3. 0% ;其余 为Sn和难W避免的杂质元素。其改善SnAg化合金显微组织、金属间化合物尺寸，提高力学 及抗蠕变性能。在低银含量的锡银铜混合稀±系无铅针料添加混合稀±金属的优点是，性 能优异，价格低廉。但在使用过程中仍需采用助焊剂才能很好的解决焊接过程中产生的焊 渣、氧化渣等问题。
【发明内容】
[0003] 本发明针对W上现有技术中存在的问题，提供一种抗氧化锡铜系合金针料，解决 的问题是如何减少焊渣的产生量和提高针料的抗氧化性能，实现提高抗拉强度、可焊性W 及延伸率的效果。
[0004] 本发明的目的是通过W下技术得W实现的，一种抗氧化锡铜系合金针料，该合金 针料包括W下成分的质量百分比： 阳005]A邑：0%~1.0%;Cu:0.1%~1.0%;抗氧化助焊材料：0.01%~3.0%;余量为Sn和不可避免的杂质元素。
[0006] 本发明抗氧化锡铜系合金针料，由于针料中的化和Sn之间能够形成化3Sri5共晶 微细弥散相而获得很高的初期强度，但是，当溫度超过100°c时，弥散相会变粗大，因此，为 了改善本发明的针料的可靠性，可W通过加入Ag元素来改善针料的性能，细化弥散相，并 通过加入Ag能够提高针料对不诱钢和硬质合金的润湿性能和改善针料的塑性；同时，加入 的化和Ag还能够提高合金针料的机械性能。但另一方面，由于直接采用该针料在焊接过程 中易被氧化而产生焊渣和氧化渣等影响产生的性能，通过在针料中添加抗氧化助焊材料， 提高抗氧化保护作用和防止空气及其环境对针料的氧化腐蚀作用，提高了针料的抗氧化性 能，从而减少的焊渣和氧化渣的产生，从而使产品具有较好的性能，提高了抗拉强度、导电 率、可焊性W及延伸率等。
[0007] 在上述抗氧化锡铜系合金针料中，作为优选，所述化的质量百分比为0.2%~ 0. 8%。能够进一步改善针料的性能，提高抗拉强度的作用。
[0008] 在上述抗氧化锡铜系合金针料中，作为优选，所述Ag的质量百分比为0. 1%~ 0. 8%。能够更好的改善针料的塑性和润湿性能。
[0009] 在上述抗氧化锡铜系合金针料中，作为优选，所述抗氧化助焊材料主要由W下质 量百分比的原料制成：
[0010] 稀±添加剂：30%~70% ;有机酸：2.0%~10% ;氯化锭3.0%~10% ;氣化锭 1.0%~5.0%;乙酸乙醋：1.0%~5.0%;助溶剂：20%~40%。通过加入上述助焊材料能 够减少焊渣和氧化渣的产生，提高抗氧化性能，使金属在烙化过程中达到纯净、无杂质、无 氧化物，能够清除原材料金属内部的渣和氧化物，从而达到有效清渣的同时，又使产品的成 本降低，还能提高产品的质量，使最终得到的产品具有较好的性能。上述所述稀±添加剂至 少含有氯化铜或氯化姉，且还含有选自氣化锭、氣化筑和氣化礼中的一种或几种。能够使焊 接过程中更容易烙化，明显改善了焊接性能，提高了可焊性，焊点饱满、光亮，同时也增加了 电路板焊接的机械性能，减少了虚焊和脱焊的不良率。
[0011] 作为更进一步的优选，所述稀±添加剂为氯化铜、氯化姉、氣化锭和氣化礼的混合 物，且所述氯化铜：氯化姉：氣化锭：氣化礼的质量比为1 :〇. 2~0. 5 :0. 01~0. 05 :0. 02~ 0. 04。上述所述有机酸选自癸二酸、已二酸、硬脂酸、马来酸、水杨酸和月桂酸中的一种或几 种。采用二元酸能够与加入的氯化锭和氣化锭之间起到协同作用，有效去除焊盘上的氧化 层，提高焊接后的强度且使焊点光亮效果好。同时，氯化锭和氯化锭的加入能够起到助焊作 用，增加针料的活性；乙酸乙醋的加入能够起到稀释作用，有利于焊渣的脱落。助溶剂一般 采用去离子水即可，能够起到除污除油的作用。
[0012] 在上述抗氧化锡铜系合金针料中，作为优选，所述针料中还含有质量百分比为 0. 02 %~0. 05 %的娃化儀粉末。通过加入娃化儀能够提高针料能够进一步提高抗拉强度和 延伸率的效果。
[0013] 在上述抗氧化锡铜系合金针料中，作为优选，所述合金针料中还含有质量百分比 为0. 02%~0. 04%的钢粉末。通过加入钢粉末能够提高针料的可焊性能，提高抗拉强度性 能和扩展率，使扩展率能够达到90%左右。
[0014] 综上所述，本发明与现有技术相比，具有W下优点：
[0015] 1.本发明抗氧化锡铜系合金针料，通过直接在针料中添加抗氧化助焊材料，从而 实现提高抗氧化保护作用和防止空气及其环境对针料的氧化腐蚀作用，提高了针料的抗氧 化性能，改善了焊接性能，提高了可焊性，减少了虚焊和脱焊的不良率，从而减少焊渣和氧 化渣的产生，使产品具有较好的机械性能，提高了抗拉强度、导电率、可焊性W及延伸率等。 实现在焊接过程中无需另外使用助焊剂大大的减少了成本和操作工序。
[0016] 2.本发明抗氧化锡铜系合金针料，通过加入钢粉末和娃化儀粉末，能够从整体上 提高抗拉强度性能、延伸率和扩展率，使扩展率能够达到90%左右。
【具体实施方式】
[0017] 下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并 不限于运些实施例。 阳〇1引实施例1
[0019] 本实施例中抗氧化锡铜系合金针料包括W下成分的质量百分比：
[0020] Ag:0. 1% ;化：1. 0% ;抗氧化助焊材料：3. 0% ;其余为Sn和不可避免的杂质元素；
[0021] W抗氧化助焊材料作为一个整体，抗氧化助焊材料主要由W下质量百分比的原料 制成：
[0022] 稀±添加剂：70% ;有机酸：2. 0% ;氯化锭3. 0% ;氣化锭1. 0% ;乙酸乙醋：4. 0% ; 助溶剂：20%，其中，稀±添加剂为氯化铜，有机酸为癸二酸，助溶剂为去离水。
[0023] 本实施例中抗氧化锡铜系合金针料可W采用W下方法制备得到：
[0024] 按照上述的质量百分比称取原料，将Sn加入到烙炉中，控制溫度300°C的条件下 使完全烙化；然后，再将溫度升到320°C时，将金属Ag加入到Sn液中充分揽拌形成合金液 体；待烙化完全后，再将金属化加入到上述合金液体中不断揽拌使化完全烙化；最后，将 抗氧化助焊材料添加在已烙化的金属合金表面上，并不断揽拌混合反应，使其与金属合金 液充分烙解后，冷却后，即得到抗氧化锡铜系合金针料。 阳〇2引 实施例2
[00%] 本实施例中抗氧化锡铜系合金针料包括W下成分的质量百分比：
[0027] Ag:1. 0% ;化：0. 5% ;抗氧化助焊材料：1. 0% ;其余为Sn和不可避免的杂质元素；
[0028] W抗氧化助焊材料作为一个整体，抗氧化助焊材料主要由W下质量百分比的原料 制成：
[0029] 稀±添加剂：30% ;有机酸：10% ;