[其他]電子元器件引線熱涂易焊合金

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85100143
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85100143B
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔信
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C13/00
• 分類號(hào): C22C13/00
• 代理公司: 清華大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 胡蘭芝

本發(fā)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(pán)上的一種易焊合金。

電子整機(jī)裝聯(lián)焊接近年來(lái)大量使用自動(dòng)群焊技術(shù)，如波峰焊、浸焊再流焊。這種技術(shù)對(duì)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(guó)內(nèi)生產(chǎn)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(jīng)過(guò)一段時(shí)間的貯存后，可焊性變得很差。有的元器件在還沒(méi)有出廠時(shí)就已經(jīng)不可焊了，整機(jī)廠為此要對(duì)引線進(jìn)行二次刮腿搪錫。這樣不僅浪費(fèi)了大量工時(shí)和材料，更重要的是出現(xiàn)大量的虛焊點(diǎn)，從而降低了整機(jī)的可靠性、縮短了整機(jī)的使用壽命，影響產(chǎn)品的聲譽(yù)。

本發(fā)明是針對(duì)上述現(xiàn)狀，對(duì)可焊性差的引線進(jìn)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(zhǎng)很快。在涂層表面因有Cu₆Sn₅相的存在，與錫形成化學(xué)原電池，對(duì)錫進(jìn)行電化學(xué)腐蝕。若涂覆層不太厚時(shí)，化合物Cu₆Sn₅很快長(zhǎng)滿整個(gè)涂層，焊接時(shí)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(rùn)濕引線，也就是不可焊了。

鑒于上述情況，本發(fā)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(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)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(shè)備：

Ⅰ真空冶煉爐一臺(tái)。爐溫850℃，真空度+30

1×10〈`;-4;`〉乇。

Ⅱ帶鑄錠的真空冶煉爐一臺(tái)。爐溫250℃，真空度1×10〈`;-4;`〉乇。

Ⅲ真空冶煉爐一臺(tái)。爐溫370℃，真空度1×10〈`;-4;`〉乇。

②冶煉工藝流程：

見(jiàn)圖1

③冶煉工藝規(guī)范：

Ⅰ原料精煉：

錫：溫度370℃;真空度1×10〈`;-4;`〉乇，時(shí)間：2-3小時(shí)。

鉛：溫度280℃;真空度1×10〈`;-4;`〉乇，時(shí)間2-3小時(shí)。

Ⅱ中間合金M1冶煉：

溫度可在850℃;真空度1×10〈`;-4;`〉乇，時(shí)間2小時(shí)。

Ⅲ成品涂料冶煉：

溫度可在250℃;真空度1×10〈`;-4;`〉乇，時(shí)間1小時(shí)。

④中間合金M1的冶煉工藝

冶煉易焊合金時(shí)，不能將原材料一齊裝進(jìn)爐。因?yàn)榻饘兮嫹浅；顫姡谑覝叵拢稍锏目諝庵斜谎杆俑g。必須在真空中或純氬氣的保護(hù)下冶煉。鈰在真空中濺散很厲害，回收率很低。

本發(fā)明的易焊合金，在冶煉時(shí)，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(hù)冶煉爐，冶煉M1合金應(yīng)用了“工藝箱”的特殊裝置。

“工藝箱”是一個(gè)用1Cr18Ni9Ti不銹鋼材料制成的帶密封蓋的金屬容器，見(jiàn)圖2。使用此“工藝箱”時(shí)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）

冶煉中間合金M1還可采用純氬氣保護(hù)的辦法，冶煉時(shí)將氬氣通入“工藝箱”內(nèi)，氣體壓力一般為0.5kg/cm〈`;3;`〉。在高溫下使用氣體冶煉應(yīng)注意安全，其它冶煉步驟同冶煉工藝（一）。

4.易焊合金涂覆工藝

①易焊合金₁，適用于紫銅作基材的引線。在涂覆之前，首先在引線上涂覆一層鉛基合金作為隔離底層，此種鉛基合金含錫10%，鉛90%，它能抑制銅在易焊涂層內(nèi)部擴(kuò)散并減少在涂覆過(guò)程中銅基材向熔融的易焊合金內(nèi)溶解，從而可延長(zhǎng)易焊合金的使用壽命，涂覆時(shí)盡量采取快速涂覆，涂覆溫度為330℃～370℃。易焊合金₁是含鈰的錫鉛共晶合金，它用在涂完鉛基合金后的第二次涂覆，涂覆時(shí)盡量采用低溫、快涂，以鉛基合金涂層溶解到熔融的易焊合金₁中去，從而延長(zhǎng)易焊合金的使用壽命，涂覆溫度為210℃～230℃。涂覆時(shí)，可使用堿性或中性助焊劑，忌用酸性助焊劑。