[发明专利]一种高性能电子行业用无铅焊料

说明书

本发明公开了一种高性能电子行业用无铅焊料，其原料按重量百分比包括：Cu0.6‑0.8％、Bi1‑1.5％、Nd0.02‑0.04％、P0.04‑0.06％、Ge0.002‑0.01％、Ni0.01‑0.05％、改性石墨烯0.03‑0.05％、余量为Sn。本发明通过在Sn‑0.7Cu中添加适宜元素和改性石墨烯，相互配合，使得焊料具有良好的润湿性、抗氧化性，所形成的焊点具有良好的机械性能，焊接接头可靠。

技术领域

本发明涉及无铅焊料技术领域，尤其涉及一种高性能电子行业用无铅焊料。

背景技术

n-Pb焊料在电子行业中的应用已有近百年历史，在长时间的研究和生产实践中已形成完全成熟的生产工艺。焊料具备润湿性好，可靠性高，焊接温度低，热损耗少，稳定性高优势。但是由于Sn-Pb焊料中Pb及含Pb化合物对环境和人体健康的极大危害性，自上世纪90年代起国际上相继出台一系列相关法规，如：WEEE、RoHS指令和《电子信息产品污染控制管理办法》，来强制限制铅金属在电子产品中的使用。这也在一定程度上促进了无铅焊料的发展，相关研究主要集中在Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Zn系、Sn-Bi系、Sn-Ag-Cu系，并取得了一定研究成果。其中Sn-Ag-Cu系无铅焊料因其具有良好的润湿性、抗热疲劳性优点，被认为是最具潜力的Sn-Pb焊料替代产品。但是该无铅焊料中的贵金属Ag含量较高，导致生产成本较高，并且近几年贵金属价格上涨很快，这在很大程度上限制了该无铅焊料的大量使用。目前，Sn-Cu系无铅焊料因其原材料来源广泛，成本低，无毒副作用而被普遍使用。其中，广泛适用的Sn-0.7Cu无铅焊料对熔丝管封装工艺的适用性较高，成本较低，但是其润湿性、机械性能和抗氧化性能均低于传统的Sn-Pb焊料，导致钎焊产品的成品率大大降低；并且随着新型电子产品的体积微型化、多功能化和低成本化发展趋势，电子元器件的钎焊工艺对无铅焊料的性能要求也越来越高，因此需要对其进行改进。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高性能电子行业用无铅焊料，本发明通过在Sn-0.7Cu中添加适宜元素和改性石墨烯，相互配合，使得焊料具有良好的润湿性、抗氧化性，所形成的焊点具有良好的机械性能，焊接接头可靠。

本发明提出了一种高性能电子行业用无铅焊料，其原料按重量百分比包括：Cu0.6-0.8％、Bi 1-1.5％、Nd 0.02-0.04％、P 0.04-0.06％、Ge 0.002-0.01％、Ni 0.01-0.05％、改性石墨烯0.03-0.05％、余量为Sn。

优选地，在改性石墨烯的制备过程中，取氯化钴、还原剂和石墨烯的混合溶液，于130-140℃保温反应18-20h，固液分离，干燥得到改性石墨烯。

优选地，在改性石墨烯的制备过程中，还原剂为硼氢化钠。

优选地，在改性石墨烯的制备过程中，混合溶液的溶剂为乙二醇。

优选地，在改性石墨烯的制备过程中，氯化钴、石墨烯的重量比为1-1.5:0.01。

优选地，在改性石墨烯的制备过程中，氯化钴和还原剂的摩尔比为1:0.9-1。

优选地，其原料按重量百分比包括：Cu 0.7％、Bi 1.3％、Nd 0.03％、P 0.05％、Ge0.008％、Ni 0.03％、改性石墨烯0.045％、余量为Sn。

本发明所述无铅焊料可以加工成条状、棒状、丝状、球状，甚至焊膏等形式。

本发明的制备方法包括如下步骤：将各原料按重量份混匀，然后球磨，再干燥压块，熔炼，浇注凝固得到高性能电子行业用无铅焊料。

有益效果：