[发明专利]无铅焊锡丝

说明书

技术领域

    本发明涉及一种焊锡丝，特别是一种无铅焊锡丝。

背景技术

在电子设备中，如计算机中可以使用各种线圈。线圈端部的焊接优选是在用焊锡丝预涂线圈端部之后，以保证形成满意的焊接接头。可以将线圈端部浸入熔融的焊锡丝中进行这种预涂。一些在电子设备中用于制造线圈的铜线细至直径为100微米或更小。当将这样细的铜线端部浸入到熔融的焊锡丝中时，可能会发生所谓的铜浸出。铜浸出是这样一种现象，即浸入熔融焊锡丝中的细铜线在熔融的焊锡丝中溶解，从而使电线变得更细或完全消失。铜浸出也可能发生在线圈端部的焊接过程中，特别是在浸焊过程。过去已采取对策来防止细铜线中的铜浸出。为了防止在熔融的焊锡丝中细铜线的铜浸出，最广泛使用的技术是添加铜到焊锡丝中。由于可以溶解在熔融的焊锡丝中的铜的量是有限的，因此当铜浸入熔融焊锡丝中时，加有铜的焊锡丝的使用使得铜线难以在熔融焊锡丝中溶解。这种焊锡丝的一个例子就是Pb-Sn-Cu合金。这种合金的一般成分是Pb-63Sn合金中再添加Cu，从而使其中具有约1.5％至2％的Cu含量。相对于铜线，Pb-Sn-Cu焊锡丝具有良好的可焊性，所以它已被广泛用于预涂线圈端部。然而，由于铅（Pb）的毒性，当含铅废料在填埋场中处理，而酸雨从废物中将铅溶解并且污染地下水时，这可能会导致铅中毒，因此需要使用一种无铅焊锡丝用于预涂和焊接线圈端。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种无铅焊锡丝，用以解决上述的现有问题。

本发明的技术方案如下：一种无铅焊锡丝，其特征在于：无铅焊锡丝包含有1.5-8%（质量）的Cu，0.01?2%（质量）的Co，0.01?1%（质量）的Ni，以及剩余量的Sn，并且其液相线温度为420℃或以下。

无铅焊锡丝可进一步包括至少一种的氧化抑制元素和/或至少一种的润湿改善元素，其可选自P，Ge和Ga的组成物或Ag为0.05?2%（质量）的组合物，作为润湿性提高元素。

该无铅焊锡丝被涂覆于一种铜线线圈的端部。

本发明的有益效果是：在熔融状态下使用时，不容易受到铜浸出，且减少铅中毒的现象产生，实用方便。

具体实施方式

    本发明一种无铅焊锡丝，其特征在于：无铅焊锡丝包含有1.5-8%（质量）的Cu，0.01?2%（质量）的Co，0.01?1%（质量）的Ni，以及剩余量的Sn，并且其液相线温度为420℃或以下。无铅焊锡丝可进一步包括至少一种的氧化抑制元素和/或至少一种的润湿改善元素，其可选自P，Ge和Ga的组成物或Ag为0.05?2%（质量）的组合物，作为润湿性提高元素。该无铅焊锡丝被涂覆于一种铜线线圈的端部。

    根据本发明的这种无铅焊锡丝特别适合与由具有绝缘涂层的线圈一起使用，以便热除去线圈端部的绝缘涂层，同时还可以通过将线圈浸入熔融焊锡丝中，用焊锡丝预涂线圈。这种无铅焊锡丝也适用于将铜线线圈的端部焊接到电气端子上。可以通过浸焊或铁焊来进行这样的焊接。优选地，待焊接的线圈端部可以用焊锡丝预涂。在这种情况下，可以仅仅通过加热炉中的焊锡丝，或用加热工具如电烙铁，就可能在某些情况下用预涂焊锡丝来进行焊接。

为了热除去线圈端部的绝缘涂层，该涂层通常包括内搪瓷涂层和外聚氨酯涂层，需要将线圈端部加热到400℃附近的温度。因此，焊锡丝应在该温度下熔化，以形成熔融焊锡丝，从而线圈端部浸入时能热除去绝缘涂层。但是，如果熔融焊锡丝的温度高于470℃，线圈上浸入的绝缘涂层会在其中立即碳化，并且得到的碳将粘附在线圈端部，从而防止焊锡丝与铜线结合。温度高于470℃也是不利的，因为铜浸出在如此高的温度下会很容易发生。

通常是在温度为20℃到50℃的范围内用熔融焊锡丝来进行浸焊的，该温度高于焊锡丝的液相线温度，并且其取决于待焊接部分的热容量。因此，为了使浸焊可以在470℃或以下的温度中进行，根据本发明的焊锡丝液相线温度应该为420℃或以下。

为了防止线圈端部浸入熔融焊锡丝中时发生铜浸出，根据本发明的Sn系无铅焊锡丝含有1.5-8%（质量）的Cu和0.01?2%（质量）的Co。如果Cu的含量不小于1.5%（质量），那防止铜浸出的效果是不明显的。添加的Cu超过8%（质量）的量会导致焊锡丝的液相线温度高于420℃，从而造成严重的铜浸出，并不利地影响可焊性。