[其他]電子元器件引線熱涂易焊合金

在審

• 申請號: 101985000000143
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100143B
• 公開（公告）日: 1987-05-13
• 發明（設計）人: 龔信
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 胡蘭芝

電子元器件引線熱涂易焊合金，是一種涂覆在電子元器件引線表面的易焊合金。它是用金屬鈰、錫、鉛三種元素在真空中或惰性氣體保護下冶煉而成的合金。用這種合金并采用熱涂工藝，涂覆在電子元器件引線的表面上，可大大提高引線的可焊性能。涂覆了的引線，按國際電工委員會規定的測試方法及加速壽命老化試驗條件老化后，所測得的可焊性指標能達到和超過國際電工委員會的標準、國家標準及電子部規定的標準。

本發明是使用熱涂法涂覆在電子元器件引線及印制電路板焊盤上的一種易焊合金。

電子整機裝聯焊接近年來大量使用自動群焊技術，如波峰焊、浸焊再流焊。這種技術對被焊接的電子元器件引線的可焊性及工藝一致性要求很高。目前國內生產的電子元器件的引線上，多是涂覆上一層金、銀、錫或錫合金。這樣的涂層在經過一段時間的貯存后，可焊性變得很差。有的元器件在還沒有出廠時就已經不可焊了，整機廠為此要對引線進行二次刮腿搪錫。這樣不僅浪費了大量工時和材料，更重要的是出現大量的虛焊點，從而降低了整機的可靠性、縮短了整機的使用壽命，影響產品的聲譽。

本發明是針對上述現狀，對可焊性差的引線進行了剖析，找到了可焊性迅速惡化的原因。如熱涂錫銅引線，在室溫下銅與錫可生成金屬間化合物Cu₆Sn₅，且增長很快。在涂層表面因有Cu₆Sn₅相的存在，與錫形成化學原電池，對錫進行電化學腐蝕。若涂覆層不太厚時，化合物Cu₆Sn₅很快長滿整個涂層，焊接時所用的助焊劑不能將引線表面生成的氧化物清除掉，因而造成焊料不能潤濕引線，也就是不可焊了。

鑒于上述情況，本發明使用了含金屬鈰的合金。解決了電子元器件引線的可焊性。使用這種易焊合金涂覆的引線經過相當長時間貯存后，其可焊性仍保持良好。

1.易焊合金成分：

易焊合金₁含鉛37%，鈰57ppm，余量為錫。易焊合金₂含鉛37%，鈰50ppm，余量為錫。

2.冶煉工藝（一）

①設備：

Ⅰ真空冶煉爐一臺。爐溫850℃，真空度+30

1×10〈`;-4;`〉乇。

Ⅱ帶鑄錠的真空冶煉爐一臺。爐溫250℃，真空度1×10〈`;-4;`〉乇。

Ⅲ真空冶煉爐一臺。爐溫370℃，真空度1×10〈`;-4;`〉乇。

②冶煉工藝流程：

見圖1

③冶煉工藝規范：

Ⅰ原料精煉：

錫：溫度370℃;真空度1×10〈`;-4;`〉乇，時間：2-3小時。

鉛：溫度280℃;真空度1×10〈`;-4;`〉乇，時間2-3小時。

Ⅱ中間合金M1冶煉：

溫度可在850℃;真空度1×10〈`;-4;`〉乇，時間2小時。

Ⅲ成品涂料冶煉：

溫度可在250℃;真空度1×10〈`;-4;`〉乇，時間1小時。

④中間合金M1的冶煉工藝

冶煉易焊合金時，不能將原材料一齊裝進爐。因為金屬鈰非?；顫姡谑覝叵?，干燥的空氣中被迅速腐蝕。必須在真空中或純氬氣的保護下冶煉。鈰在真空中濺散很厲害，回收率很低。

本發明的易焊合金，在冶煉時，首先將錫與鈰冶煉成中間合金M1，再與鉛、錫等最終煉成成品。為降低成本并保護冶煉爐，冶煉M1合金應用了“工藝箱”的特殊裝置。

“工藝箱”是一個用1Cr 18Ni9Ti不銹鋼材料制成的帶密封蓋的金屬容器，見圖2。使用此“工藝箱”時一定要將原材料裝滿，盡量減小上層空隙。這樣可以提高金屬鈰的回收率。

3.冶煉工藝（二）