[发明专利]一种含Al的光伏焊带用Sn-Pb-Bi耐腐蚀焊料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含Al的光伏焊带用Sn‑Pb‑Bi耐腐蚀焊料，所述焊料含有以下重量百分比的各组分：0.01‑0.1wt％的Al，4‑15wt％的Bi，30‑50wt％的Pb，余量为Sn。本发明还公开了一种含Al的光伏焊带用Sn‑Pb‑Bi耐腐蚀焊料的制备方法。本发明的焊料通过控制关键成分Bi和Pb的含量，并添加微量元素Al，可以细化晶粒，降低焊料熔点，同时保持焊料合金耐腐蚀性能和良好的润湿性，达到替换传统Sn‑Pb焊料的目的。

技术领域

本发明涉及一种焊料及其制备方法，具体涉及一种含Al的光伏焊带用Sn-Pb-Bi耐腐蚀焊料及其制备方法。

背景技术

光伏焊带为光伏组件的主要辅料之一，起着连接电池片以及导电的作用，产品的导电性、可焊性和伸长率对光伏组件的质量起着至关重要的作用。

光伏焊带中较为常见的锡焊层成分为60％Sn、40％Pb，熔点为183℃，实际焊接温度高于熔点20℃以上。随着无铅化进程的推进，传统的锡铅焊料逐渐在各个领域被无铅焊料取代。但是无铅焊料在抗疲劳、热循环以及耐腐蚀性能方面仍然无法达到传统锡铅焊料的性能，阻碍了光伏焊带行业的无铅化进程。另外，焊料的焊接工艺又决定了太阳能组件的生产效率和成品率，因此，适当的降低焊料中含铅量，同时保持良好耐腐蚀性能、焊接可靠性的焊料受到研发人员的关注。

中国专利(201510455511.7)公开了一种光伏焊带用耐腐蚀低温焊料，含有55-60％的Bi、0-0.01％的Sb、0-0.0005％的Al、0-0.0005％的Zn，余量为Sn。该专利通过控制关键成分Bi的含量，使焊料合金的熔点接近139℃，固液相温差仅为12℃左右，在焊接工艺中可以有效避免偏析现象；并且控制杂质的低含量，使得制备的焊料不仅熔点低，其耐腐蚀性也很强。但是较高的Bi含量增加了合金的脆性，产品经过长期的服役，其断裂方式表现为脆性断裂，不符合实际生产要求。因此，一种耐腐蚀性能好，具有良好力学性能的光伏焊带用焊料成为研究热点。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种含Al的光伏焊带用Sn-Pb-Bi耐腐蚀焊料，实现在降低熔点、降低焊料含铅量的同时达到提高光伏焊带涂覆层表面耐腐蚀的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种含Al的光伏焊带用Sn-Pb-Bi耐腐蚀焊料，所述焊料含有以下重量百分比的各组分：0.01-0.1wt％的Al，4-15wt％的Bi，30-50wt％的Pb，余量为Sn。

优选的，所述焊料含有以下重量百分比的组分：0.01-0.1wt％的Al，5-9.99wt％的Bi，40-44.9wt％的Pb，余量为Sn。

优选的，所述焊料含有以下重量百分比的组分：0.1wt％的Al，5-9.9wt％的Bi，40-44.9wt％的Pb，余量为Sn。

优选的，所述焊料含有以下重量百分比的组分：0.1％的Al，5％的Bi，44.9％的Pb，余量为Sn。

优选的，所述焊料含有以下重量百分比的组分：0.1％的Al，9.9％的Bi，40％的Pb，余量为Sn。

优选的，所述焊料含有以下重量百分比的组分：0.01％的Al，9.99％的Bi，40％的Pb，余量为Sn。

本发明焊料的材质选自纯Sn、纯Pb、纯Bi、纯Al、SnPb、SnBi、SnAl合金。

所述含Al的光伏焊带用Sn-Pb-Bi耐腐蚀焊料熔点在150-180℃之间。

优选的，所制备光伏焊带厚度为0.05-0.5mm，宽度为0.5-5mm。