專利名稱：一種錫-銀-銅三元合金無鉛焊錫膏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無鉛焊錫膏，特別是電子產(chǎn)品表面貼裝加工過程中使用 的無鉛焊錫膏。特別是一種在回流焊使用過程中與錫-銅二元合金焊粉、錫_ 銀-銅三元合金焊粉、錫-銀-鉍三元合金焊粉、錫-銀二元合金焊粉、錫-銅-鎳三元合金焊粉或錫-銅-鈷三元合金焊粉無鉛合金制成的焊錫膏相比，。
技術(shù)背景在現(xiàn)有技術(shù)中，錫-鉛等合金粉制成的含鉛焊錫膏，在電子產(chǎn)品表面貼裝(SMT)加工過程中，由于在回流焊使用過程中的峰值溫度適中，即可使線路板 及元器件不被損壞又保證了焊點(diǎn)高溫使用的強(qiáng)度而被廣泛使用。為滿足環(huán)保的要求，在微電子加工工藝過程中采用無鉛化焊接材料已是 勢在必行，如歐盟出于環(huán)保的要求，有關(guān)電子產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)的兩項(xiàng)指 令(WEEE和R0HS)已于2006年7月1日開始全面實(shí)施。目前最為常見的無鉛 焊錫膏多采用Sn96. 5Ag3Cu0. 5、 Sn96. 3Ag3Cu0. 7等錫-銀-銅合金體系。同時 錫-銀、錫-銀-鉍、錫-銅以及錫-銅加入少量鎳、鈷等過渡金屬元素組成的合 金體系，制成的焊錫膏也可用于電子產(chǎn)品表面貼裝SMT工藝過程中。但這些 合金的熔點(diǎn)均在217-227。C之間，其回流焊接溫度則需要達(dá)到245。C以上。如此高的使用溫度常常會造成線路板及元器件的損壞。而由鉍-錫二元共晶合金 Bi48Sn42焊粉制成的低溫焊錫膏，雖然可以避免回流溫度過高而造成的問題， 但由于熔點(diǎn)偏低，只有138"C，所形成的焊點(diǎn)在使用溫度接近10(TC時因強(qiáng)度 下降而使可靠性降低，故在大多數(shù)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程不被采用。 發(fā)明內(nèi)容為克服鉍-錫二元共晶合金B(yǎng)i48Sn42焊粉制成的低溫焊錫膏的低熔點(diǎn)， 所形成的焊點(diǎn)在使用過程中可靠性低的缺點(diǎn)，以及錫-銀-銅、錫-銀-鉍、錫-銅等多元合金焊粉制成的高溫焊錫膏在錫膏焊接過程中易造成PCB板以及元 器件損壞等不足，本發(fā)明公開一種焊接使用熔點(diǎn)與傳統(tǒng)的錫-鉛體系相當(dāng)?shù)臒o 鉛焊錫膏。本發(fā)明所采取的技術(shù)措施是無鉛焊錫膏中，合金焊粉是由鉍-錫二元共 晶合金焊粉Bi48Sn42與熔點(diǎn)或熔程在200-23(TC之間的錫-銅二元合金焊粉、 錫-銀-銅三元合金焊粉、錫-銀-鉍三元合金焊粉、錫-銀二元合金焊粉、錫_銅-鎳三元合金焊粉或錫-銅-鈷三元合金焊粉中，其中一種合金焊粉，按1-99:99-1質(zhì)量配比混合后，加助焊劑制成的焊膏。其中錫-銅二元合金焊粉 為Sn99. 3Cu(). 7 ， 錫-銀_銅三元合金焊粉為Sn96. 5Ag3Cu0. 5或 Sn96. 5Ag3Cu0. 7，錫-銀-鉍三元合金焊粉為Sn91. 7Ag3. 5Bi4. 8，錫-銀二元合 金焊粉為Sn96.5Ag3.5或Sn98Ag2，錫-銅-鎳三元合金焊粉中錫的含量為 98. 3-99. 2，鎳的含量為0. 1-1的錫-銅-鎳三元合金焊粉SnCuO. 7Ni，錫-銅-鈷三元合金焊粉中錫的含量為98. 3-99. 2，鈷的含量為0. 1-1的錫-銅-鈷三元 含金焊粉SnCuO. 7Co。本發(fā)明在回流焊接過程中的峰值溫度保持在210-215"C之間，大幅度降低 峰值溫度，減少了線路板和元器件損壞的可能。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的無鉛焊錫膏的使用過程中，鉍-錫二元共晶合金B(yǎng)i48.Sn42合金 焊粉首先在138。C開始熔化，熔融狀態(tài)下的Bi48Sn42合金對Sn96. 5Ag3Cu0. 5、 Sn96. 3Ag3Cu0.7熔點(diǎn)在200-23(TC之間的無鉛合金焊粉的熔化產(chǎn)生促進(jìn)作用， 使本發(fā)明的無鉛焊錫膏的回流溫度降低。從而提高了焊點(diǎn)在高溫條件下的使 用可靠性。實(shí)施例1:無鉛焊錫膏中焊粉是由鉍-錫二元共晶合金(Bi48Sn42)焊粉與 錫-銀-銅三元合金悍粉，加助焊劑制成的錫膏。鉍-錫二元共晶合金悍粉占的 質(zhì)量百分比為81%，錫-銀-銅二元合金焊粉質(zhì)量百分比為18.5%,助焊劑質(zhì)量 百分比為0. 5%。得到的無鉛焊錫膏回流峰值溫度為205°C。實(shí)施例2:無鉛焊錫膏中焊粉是由鉍-錫二元共晶合金(Bi48Sn42)焊粉與 錫-銀-銅三元合金焊粉，加助焊劑制成的錫膏。其中錫-銅二元合金焊粉質(zhì)量 百分比為84.5%,錫-銀-銅二元合金焊粉質(zhì)量百分比為15.4%，助焊劑質(zhì)量百 分比為0. 1%。得到的無鉛焊錫膏回流峰值溫度為209°C。實(shí)施例3:無鉛焊錫膏中焊粉是由鉍-錫二元共晶合金(Bi48Sn42)焊粉與 錫-銀-銅三元合金焊粉，加助焊劑制成的錫膏。其中錫-銅二元合金焊粉質(zhì)量 百分比為88.5%,錫-銀-銅二元合金焊粉質(zhì)量百分比為11.2%，助焊劑質(zhì)量百 分比為0. 3%。得到的無鉛焊錫膏回流峰值溫度為212°C。
權(quán)利要求
1. 一種錫-銀-銅三元合金無鉛焊錫膏，其特征在于無鉛焊錫膏中，合金焊粉是由鉍-錫二元共晶合金焊粉Bi48Sn42與熔點(diǎn)在200-230℃之間的Sn-Ag-Cu三元合金焊粉，加助焊劑制成的錫膏，其中鉍-錫二元共晶合金焊粉占的質(zhì)量百分比為80-90％，錫-銅二元合金焊粉質(zhì)量百分比為9.6-19.5％，助焊劑質(zhì)量百分比為0.1-0.5％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛焊錫膏，其特征在于鉍-錫二元共晶合 金悍粉占的質(zhì)量百分比為84%,錫-銀-銅二元合金焊粉質(zhì)量百分比為15.7%, 助焊劑質(zhì)量百分比為0. 3%。
全文摘要
一種錫-銀-銅三元合金無鉛焊錫膏，合金焊粉是由鉍-錫二元共晶合金焊粉Bi48Sn42與熔點(diǎn)在200-230℃之間的Sn-Ag-Cu三元合金焊粉，加助焊劑制成的錫膏，其中鉍-錫二元共晶合金焊粉占的質(zhì)量百分比為80-90％，錫-銅二元合金焊粉質(zhì)量百分比為9.6-19.5％，助焊劑質(zhì)量百分比為0.1-0.5％。本發(fā)明在回流焊接過程中的峰值溫度保持在210-215℃之間，大幅度降低峰值溫度，減少了線路板和元器件損壞的可能。
文檔編號B23K35/26GK101269444SQ20071003459
公開日2008年9月24日 申請日期2007年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月21日
發(fā)明者力 莫, 譚周成, 黃勁松 申請人:長沙泰輝網(wǎng)絡(luò)科技有限公司