本發(fā)明屬于釬焊材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低銀銅基中溫焊膏。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代電子工業(yè)快速發(fā)展，焊錫膏對(duì)于電子產(chǎn)品的焊接是其重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的焊錫膏因?yàn)楹写罅裤U而產(chǎn)生大量煙塵而被逐漸取代，采用低銀化焊料合金是無(wú)鉛化電子組裝提高性價(jià)比的發(fā)展趨勢(shì)，在現(xiàn)有市場(chǎng)上已有基于SAC305制備的焊錫膏，但其缺點(diǎn)是成本偏高，以此急需通過(guò)降低焊料合金中的Ag含量，進(jìn)而提高組裝工藝的性價(jià)比。

近年來(lái)，以空調(diào)、冰箱等為代表的家用電器需求量逐漸上升，閥門(mén)管件和壓縮機(jī)管路的釬焊材料需求量也越來(lái)越大。BAg25CuZnSn銀釬料廣泛應(yīng)用于空調(diào)、制冷等行業(yè)中銅與銅合金、銅與邦迪管的焊接，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到較高水平。但該銀釬料需用貴金屬白銀25％左右，隨著原材料價(jià)格的越來(lái)越高，迫使用于制冷、機(jī)械、機(jī)電、電器、儀器儀表、閥門(mén)管件等行業(yè)釬焊的生產(chǎn)廠家不得不尋求性能不變，價(jià)格更低的釬焊材料。

而常規(guī)的銅基釬料如BCu89PAg、BCu91PAg等，雖然價(jià)格較低，但熔化溫度較高，在銅與銅合金、銅與邦迪管的焊接中釬焊性能不及銀釬料，因此無(wú)法取代BAg25CuZnSn銀釬料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種低銀銅基中溫焊膏，該低銀銅基中溫焊膏含銀量低，釬料熔化溫度較低，潤(rùn)濕性、以及耐腐蝕性好，釬焊接頭表面光潔，機(jī)械強(qiáng)度高，釬焊工藝性能優(yōu)良。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種低銀銅基中溫焊膏，由無(wú)鉛焊料合金粉末85％～90％與助焊膏10～15％混合制成按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，所述無(wú)鉛焊料合金粉末包括重量百分?jǐn)?shù)含量的原料制成：Ag 1.2～2.0％、P 6.5～7.2％、Ni 1～3％、Sn 1.5～4％、NaF 1.4～3.6％與混合稀土元素0.5～2.4％，余量為銅；其中混合稀土中各組分重量百分比含量為Nd 30～40％、Pr 20～30％與La 30～40％，所述助焊膏的組分為：粘結(jié)成膜劑35～45wt％、二溴乙基苯0.5～2wt％、蓖麻油酰二乙醇胺1～2％、檸檬酸3～6％，余量為有機(jī)溶劑。

進(jìn)一步，所述無(wú)鉛焊料合金粉末按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，包括以下原料制成：

Ag 1.4～1.9％、P 6.8～7.2％、Ni 1.2～2.8％、Sn 1.5～2.5％、NaF 1.8～3.6％與混合稀土元素0.8～2.4％，余量為銅。

進(jìn)一步，所述無(wú)鉛焊料合金粉末按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，包括以下原料制成：

Ag 1.6％、P 7.0％、Ni 2％、Sn 2％、NaF 2.4％與混合稀土元素1.6％，余量為銅。

進(jìn)一步，所述無(wú)鉛焊料合金粉末按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，包括以下原料制成：

Ag 1.2％、P 7.2％、Ni 3％、Sn 3.5％、NaF 3.4％與混合稀土元素2.4％，余量為銅。

進(jìn)一步，所述無(wú)鉛焊料合金粉末按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，包括以下原料制成：

Ag 2.0％、P 6.5％、Ni 1％、Sn 1.5％、NaF 1.4％與混合稀土元素0.8％，余量為銅。

進(jìn)一步，所述有機(jī)溶劑由四氫糖醇、二縮三乙二醇、氫化松香丙醚按照體積比為40～50:10～20:30～50組成。

進(jìn)一步，所述粘結(jié)成膜劑為氫化松香、聚合松香或者水白松香。

一種低溫?zé)o鉛錫膏的制備方法，包括以下步驟：

1)無(wú)鉛焊料合金粉末制備；

2)助焊膏制備：先按配料量的有機(jī)溶劑和粘結(jié)成膜劑置于帶分散裝置的容器中，加熱并不斷攪拌至物料完全溶解，然后一次性加入其余物料，繼續(xù)加熱攪拌至所有物料完全溶解成清亮稀粘稠液體即停止加熱和攪拌，封好容器口，靜置冷卻至室溫，得到助焊膏；

3)先將助焊膏置于合成器中，然后加入無(wú)鉛焊料合金粉末焊料粉，將合成器密封，然后啟動(dòng)真空系統(tǒng)抽真空后充入氮?dú)庵琳龎?，隨后啟動(dòng)攪拌系統(tǒng)攪拌，停止攪拌，出料，即得。

一種無(wú)鉛焊料合金粉末的制備方法，包括以下步驟：

1)按上述配比配置原料，噴粉、混合，送入冶煉爐進(jìn)行冶煉；

2)冷卻、靜壓成型；3)擠壓；4)拉絲；5)切斷。

作為優(yōu)選，本發(fā)明可根據(jù)生產(chǎn)需要把化學(xué)元素P和Ni預(yù)先熔煉制成Cu-P和Cu-Ni中間合金，然后加入Ag、Cu、Sn、NaF和混合稀土元素合金進(jìn)行熔煉，再通過(guò)澆注、擠壓、拉拔、成型、清洗得到釬焊材料。

本發(fā)明的有益效果：

1、化學(xué)元素Sn的添加可以降低釬料的熔化溫度，同時(shí)可使釬料熔化溫度區(qū)間縮小和提高釬料的潤(rùn)濕性，并且提高了銅基釬料的塑性；化學(xué)元素Ni的添加增加了釬料的強(qiáng)度、韌性以及釬焊接頭的抗腐蝕能力，提高了釬料的釬焊工藝性能。

2、本發(fā)明添加混合稀土金屬，通過(guò)添加混合稀土金屬減少了釬料中貴金屬銀的用量，在降低成本的同時(shí)，提高了寒冷的抗氧化能力和潤(rùn)濕性，以及焊點(diǎn)的機(jī)械力學(xué)性能和電性能。由于稀土元素很活潑其單質(zhì)不易保存，而其合金或化合物很穩(wěn)定，所以本發(fā)明添加形式為混合稀土金屬，用混合稀土金屬和Sn、Ag、Cu熔煉得到的無(wú)鉛釬料，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗氧化性好。稀土元素在金屬材料中是有名的變質(zhì)劑。本發(fā)明混合稀土金屬與普通稀土在元素Pr、Nd含量方面存在較大區(qū)別：普通稀土的Pr重量百分比含量約為0.44％，Nd重量百分比含量約為0.5％。本發(fā)明混合稀土元素為重量百分比含量為Nd 30～40％、Pr 20～30％與La 30～40％。

3、本發(fā)明在低銀銅基中溫焊膏的基礎(chǔ)上面加入NaF與P不僅可以降低熔點(diǎn)，提高了焊料的耐腐蝕性能，腐蝕電流密度為1.813～2.246μAcm^-2。低銀銅基中溫焊膏熔化溫度為630℃～700℃，明顯低于銀釬料和常用的銅磷銀釬料，釬焊時(shí)可降低釬焊溫度，防止母材的過(guò)熱或過(guò)燒；并且塑性較好，可加工成各種規(guī)格、型號(hào)的焊環(huán)、焊條、焊絲和薄帶。

4、本發(fā)明使用的助焊膏通過(guò)對(duì)各種組分的篩選，有效解決了無(wú)鉛錫膏發(fā)黑的問(wèn)題。此外，對(duì)有機(jī)溶劑進(jìn)行篩選發(fā)現(xiàn)使用由四氫糖醇、二縮三乙二醇、氫化松香丙醚組成的有機(jī)溶劑，使得無(wú)鉛錫膏潤(rùn)濕性較好、焊點(diǎn)外形較飽滿，鋪展率都大于92％，較傳統(tǒng)的醇醚復(fù)配溶劑鋪展率提高很多。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種低溫?zé)o鉛錫膏，按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，由無(wú)鉛焊料合金粉末85％與助焊膏15％混合制成。

一種無(wú)鉛焊料合金粉末，按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，包括以下原料制成：

Ag 1.6％、P 7.0％、Ni 2％、Sn 2％、NaF 2.4％與混合稀土元素1.6％，余量為銅。其中混合稀土中各組分重量百分比含量為Nd 40％、Pr 20％與La 40％。

助焊膏的組分為：氫化松香35wt％、二溴乙基苯2wt％、蓖麻油酰二乙醇胺2％、檸檬酸6％，余量為有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑由四氫糖醇、二縮三乙二醇、氫化松香丙醚按照體積比為40：20：40組成。

實(shí)施例2

一種低溫?zé)o鉛錫膏，按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，由無(wú)鉛焊料合金粉末88％與助焊膏12％混合制成。

一種無(wú)鉛焊料合金粉末，按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，包括以下原料制成：

Ag 1.2％、P 7.2％、Ni 3％、Sn 3.5％、NaF 3.4％與混合稀土元素2.4％，余量為銅。其中混合稀土中各組分重量百分比含量為Nd 32％、Pr 28％與La 40％。

助焊膏的組分為：聚合松香40wt％、二溴乙基苯1.2wt％、蓖麻油酰二乙醇胺1.6％、檸檬酸4％，余量為有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑由四氫糖醇、二縮三乙二醇、氫化松香丙醚按照體積比為45:15:40組成。

實(shí)施例3

一種低溫?zé)o鉛錫膏，按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，由無(wú)鉛焊料合金粉末86％與助焊膏14％混合制成。

一種無(wú)鉛焊料合金粉末，按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，包括以下原料制成：

Ag 2.0％、P 6.5％、Ni 1％、Sn 1.5％、NaF 1.4％與混合稀土元素0.8％，余量為銅。其中混合稀土中各組分重量百分比含量為Nd 40％、Pr 27％與La 33％。

助焊膏的組分為：水白松香42wt％、二溴乙基苯0.8wt％、蓖麻油酰二乙醇胺1.2％、檸檬酸3.6％，余量為有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑由四氫糖醇、二縮三乙二醇、氫化松香丙醚按照體積比為50:20:30組成。

實(shí)施例4

一種低溫?zé)o鉛錫膏，按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，由無(wú)鉛焊料合金粉末90％與助焊膏10％混合制成。

一種無(wú)鉛焊料合金粉末，按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，包括以下原料制成：

Ag 1.8％、P 6.6％、Ni 1.2％、Sn 4％、NaF 3.6％與混合稀土元素2.1％，余量為銅；其中混合稀土中各組分重量百分比含量為Nd 35％、Pr 25％與La 40％。

助焊膏的組分為：氫化松香45wt％、二溴乙基苯0.5wt％、蓖麻油酰二乙醇胺1％、檸檬酸3％，余量為有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑由四氫糖醇、二縮三乙二醇、氫化松香丙醚按照體積比為48:12:40組成。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。