[发明专利]一种锡锑中间合金及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种锡锑合金技术领域，具体涉及一种锡锑中间合金中锡和锑的组分及其制备工艺。

背景技术

由于锡铅合金具有良好的润湿性和导电性，焊接性能良好且成本低，目前电子行业中常采用锡铅合金作为软钎焊料。但人类长期的科学研究和实践证明，铅及其化合物对人类健康的危害很大，对生态环境造成严重的污染，甚至危及到其它生物的存亡。因此，社会对产品环保性能的要求日益严格，电子行业中也通过各种标准限定电子产品的含铅量，自跨世纪以来世界各国已逐步加强研究无铅环保焊料，力求寻找一种兼备工艺性能好、工艺良率高、焊点可靠性好、成本低廉等优点的新型环保无铅焊料，以替代有毒有害锡铅合金焊料，或者替代价格昂贵的锡银无铅焊料。当前，人们正不断研究多元合金焊料并越来越多将其应用到电子行业，如在日本较多地将Sn-Ag3.0-Cu0.5作为无铅焊料应用，美国AIM报道认为Sn-Ag2.5-Cu0.7-Sb0.5作为新型无铅焊料的性价比较高，欧盟则推荐以Sn-Ag3.5-Cu0.70代替锡铅合金焊料。但因现有的多元合金制备工艺尚无法完全克服各多元合金中各组合成份分布不均匀的技术问题，目前用为封装焊料的多元合金大多存在着各种合金成份相容性不好的问题，这将直接导致焊料的熔炼时间长，焊料生产过程中需花费较长时间搅拌，从而大大增加人力、能源耗费，使焊料成本居高不下。例如目前的锡锑合金制备工艺是先将精锡、精锑等原料在融化锅中按照需要的合金配制比例进行配料，在逐步添加各成份后经熔化、均匀混合、浇铸而成。该制备工艺产出的锡锑中间合金容易出现各成分分布不均匀的问题，影响封装焊料的物理、化学性能，且因制备工艺繁琐、耗时长，制备时温度高，增加制备难度和成本。因此，解决现有多元合金制备工艺无法完全克服各多元合金中各组合成份分布不均匀的技术问题和改善多元合金中各种合金成份相容性对利用好多元合金焊料有重要意义。

发明内容

本发明的主旨在于提供一种能用于合成各种多元合金并能有效改善多元合金中各种合金成份相容性的锡锑中间合金，由该锡锑中间合金合成的多元合金相态分布均匀、相容性良好、抗氧化能力强且物理、化学性能优异。另外，本发明还公开该锡锑中间合金的制备工艺，该制备工艺能明显缩短锡锑合金生产时间，简化工艺程序，使锡锑合金各合金成份相态分布均匀、相容性好。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种锡锑中间合金，以锡Sn为基料，按重量百分比计，还包含组份：锑Sb 0.1～30％，镓Ga 0.01～5％。

上述锡锑中间合金，按重量百分比计，基料锡Sn的含量为：75～95％。

进一步地：所述锡锑中间合金，按重量百分比计，组份锑Sb的含量为：5～25％。所述锡锑中间合金，按重量百分比计，组份镓Ga的含量为：0.1～5％。

上述锡锑中间合金的制备工艺，包括以下步骤：

一、将定量组份锑Sb放置于模具中.；

二、根据重量配比，将步骤一中装有锑锭的模具浸入含有定量基料锡Sn的锡锅中，并加入定量组份镓Ga；

三、经搅拌、浇铸制备成各成份含量确定的锡锑中间合金。

本发明的有益效果在于：1、本锡锑中间合金中含有镓Ga，能有效提高合金的抗氧化能力。2、本锡锑中间合金可作为中间体用于各种多元合金的合成，尤其可以用于制备多元无铅锡合金焊料，从整体上简化多元合金的工艺步骤，降低生产成本。3、本发明公开的锡锑中间合金制备工艺简单、制备过程中搅拌时间明显缩短，易于在工业上实现，能有效提高生产效率、降低成本。4、本发明公开的制备工艺通过改变常规进料次序和方式使得锡锑中间合金中各组份均匀性好、均匀度高，能有效改善各合金组份的相容性，用这种锡锑中间合金制备多元化合金或多元合金焊料时，能使多元化合金或多元合金焊料中各组份相态分布均匀、相容性好，明显改善多元化合金或多元合金焊料的抗氧化能力等物理或化学性能。

具体实施方式