[发明专利]低银抗氧化活性无铅钎料

说明书

技术领域

本发明涉及一种无铅钎料。

背景技术

在电子封装过程中，Sn-Ag-Cu合金钎料应用较为广泛，据IPC2000年的报告指出，Sn-Ag-Cu合金将会成为最有潜力的Sn-Pb钎料替代品。但是现有的钎料润湿性差，合金中Ag含量较高，多数都在3％-5％(质量)之间，这势必增加了实际生产应用中的成本。因此，提高钎料的湿润性，减少Ag的含量而尽量不影响钎料的其它性能，将会促进Sn-Ag-Cu合金钎料的更广泛应用，也是钎料生产厂家以及相关研究人员的目标。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有无铅钎料银含量高、生产成本高、润湿性差的问题，提供了一种低银抗氧化活性无铅钎料。

本发明的低银抗氧化活性无铅钎料按质量百分比由以下成分组成：0.5～2.5％Ag，0.3～1.5％Cu，0.002～0.2％P，0.01～1.0％Zn，0.02～3.0％Ti，0.01～2.5％Zr，0.01～3.5％Ni，0.02～1.5％混合RE，其余为Sn。所述的混合RE为Ce与La的质量比为5∶4的市售Ce和La基混合稀土。

本发明的低银抗氧化活性无铅钎料与现有的Sn-Ag-Cu钎料相比，相同的条件下，润湿角降低5°～7°，抗氧化性提高14％～20％，抗蠕变强度提高6％～10％，钎焊中能够得到可靠性较高的接头，本发明中添加的Cu与Zn形成稳定的Cu-Zn化合物，降低了Zn元素的活泼性，稀土元素的添加有助于提高钎料的润湿性。本发明银含量少，生产成本低。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式中低银抗氧化活性无铅钎料按质量百分比由以下成分组成：：0.5～2.5％Ag，0.3～1.5％Cu，0.002～0.2％P，0.01～1.0％Zn，0.02～3.0％Ti，0.01～2.5％Zr，0.01～3.5％Ni，0.02～1.5％混合RE，其余为Sn。所述的混合RE为Ce与La的质量比为5∶4的市售Ce和La基混合稀土。

本发明的低银抗氧化活性无铅钎料与现有的Sn-Ag-Cu钎料相比，相同的条件下，润湿角降低5°～7°，抗氧化性提高14％～20％，抗蠕变强度提高6％～10％，钎焊中能够得到可靠性较高的接头，本发明中添加的Cu与Zn形成稳定的Cu-Zn化合物，降低了Zn元素的活泼性，稀土元素的添加有助于提高钎料的润湿性。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是低银抗氧化活性无铅钎料按质量百分比由以下成分组成：1.5％Ag，0.9％Cu，0.015％P，0.15％Zn，1.0％Ti，0.75％Zr，1.8％Ni和0.15％混合RE，其余为Sn。

本实施方式得到的无铅钎料，其固相线温度为211℃，液相线温度为224℃，在Cu板，Ni板以及具有惰性的基板上(如陶瓷)的润湿铺展性能良好，显示出了良好的钎焊工艺性能，与常见的Sn-Ag-Cu钎料相比，相同的条件下，润湿角降低5°～7°，抗氧化性提高14％～20％，抗蠕变强度提高7％～10％，钎焊中能够得到可靠性较高的接头。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是低银抗氧化活性无铅钎料按质量百分比由以下成分组成：1.0％Ag，0.9％Cu，0.018％P，0.15％Zn，1.0％Ti，0.75％Zr，1.8％Ni和0.15％混合RE，其余为Sn。

本实施方式得到的无铅钎料，其固相线温度为209℃，液相线温度为223℃，在Cu板，Ni板以及具有惰性的基板上(如陶瓷)的润湿铺展性能良好，显示出了良好的钎焊工艺性能，与常见的Sn-Ag-Cu钎料相比，相同的条件下，润湿角降低4°～7°，抗氧化性提高15％～20％，抗蠕变强度提高6％～10％，钎焊中能够得到可靠性较高的接头。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是低银抗氧化活性无铅钎料按质量百分比由以下成分组成：1.0％Ag，0.7％Cu，0.018％P，0.15％Zn，1.2％Ti，0.5％Zr，1.8％Ni和0.15％混合RE，其余为Sn。

本实施方式得到的无铅钎料，其固相线温度为210℃，液相线温度为223℃，在Cu板，Ni板以及具有惰性的基板上(如陶瓷)的润湿铺展性能良好，显示出了良好的钎焊工艺性能，与常见的Sn-Ag-Cu钎料相比，相同的条件下，润湿角降低4°～6°，抗氧化性提高15％～20％，抗蠕变强度提高7％～10％，钎焊中能够得到可靠性较高的接头。