[发明专利]一种高温无铅软钎料及其制备方法

说明书

本发明涉及钎料技术领域，且公开了一种高温无铅软钎料及其制备方法，按重量百分比计由以下成分制成：1.2‑3.6％Cu、0.8‑1.5％Sb、0.01‑0.1％Ni、0.03‑0.9％Zr、0.12‑0.36％Zn、3‑5％Si、0.02‑0.06％Ce、余量为Sn及少量不可避免的杂质；本发明制备的高温无铅软钎料具有优异的焊接性能，熔化温度在420‑440℃之间，能够有效的避免二次回流焊中钎料的熔化，同时，能够避免焊接温度过高对焊接电路板产生损害，进而影响焊接性能的可靠性。

技术领域

本发明涉及钎料技术领域，具体为一种高温无铅软钎料及其制备方法。

背景技术

钎料是指为实现两种材料(或零件)的结合，在其间隙内或间隙旁所加的填充物。钎料指钎焊时，用来形成焊缝的填充材料。

在高温软钎料中，高铅钎料一直占据了较大的比重，高Pb钎料(Pb含量＞85wt％)在微电子封装的高温领域中广泛应用，但是，铅以及铅的化合物已经被列入为前17种对人体和环境危害最大的化学物质之一。随着人们环保意识的提高和对自身健康的日益关注，各国已相继立法来限制Pb在微电子行业中的使用。目前全球范围内替代含Pb钎料的低、中温无铅钎料已基本成熟，并进入大规模产业化应用阶段，因此，降低铅的用量，无铅化是未来的趋势。

例如现有技术公开号为CN106881353A的中国发明专利公开了一种金合金箔材钎料制备方法，本发明公开了一种金合金箔材钎料制备方法，包括如下步骤：(1)配制金锡合金原料，其中Sn含量为20％，采用石墨铸模浇注，得到组织细小厚度为2-8mm的铸锭。(2)铸锭经240-200℃均匀化处理。(3)铸锭在油中加热到240-150℃进行热轧,可制备出0.1-0.05mm厚度的金锡箔材。(4)清洗热轧后的箔材并在240-180℃下退火一小时后得到可剪切的金锡合金箔材。本发明采用热油加热铸锭，轧制得到了可加工的金锡合金，所用设备简单，制备工艺不复杂，易于实施，可用于工业化批量生产”，然而，采用金为原料，成本较高。

基于此，我们提出了一种高温无铅软钎料，希冀解决现有技术中的不足之处。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高温无铅软钎料及其制备方法。

为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：

一种高温无铅软钎料，按重量百分比计由以下成分制成：1.2-3.6％Cu、0.8-1.5％Sb、0.01-0.1％Ni、0.03-0.9％Zr、0.12-0.36％Zn、3-5％Si、0.02-0.06％Ce、余量为Sn及少量不可避免的杂质。

作为进一步的技术方案，所述Cu的重量百分比为2-3％。

作为进一步的技术方案，所述高温无铅软钎料熔化温度为420-440℃。

一种高温无铅软钎料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备Cu-Zn-Sn中间合金：所述Cu-Zn-Sn中间合金的制备方法包括如下步骤：分别将纯度为99.99wt％的Cu、Zn和Sn按照一定的合金配比加入到真空熔炼炉中，抽真空处理至0.02-0.03Pa，调节温度至550-600℃，电磁搅拌10-15min，然后再充入惰性气体，调节温度至620-680℃，继续电磁搅拌20-30min，再进行真空浇注，冷却，得到Cu-Zn-Sn中间合金：

(2)按各组分配比将上述制得的Cu-Zn-Sn中间合金以及其余各原料依次添加到真空熔炼炉中，抽真空处理至0.01-0.02Pa，调节温度至650-700℃，电磁搅拌20-35min，使得合金液充分混合，然后自然冷却到常温塑形，得到高温无铅软钎料毛坯；