[发明专利]连续纤维增强Sn-Bi-Zn系无铅焊料及其制备方法

说明书

本发明公开了连续纤维增强Sn‑Bi‑Zn系无铅焊料，以质量百分比计，由以下组分组成：连续纤维0.1‑0.5％，Sn‑Bi‑Zn系合金粉80‑90％，助焊剂10‑15％，本发明还公开了Sn‑Bi‑Zn系合金粉的具体组成。本发明公开的无铅焊料熔点低，力学性能好，抗疲劳性能优异，润湿性能好。

技术领域：

本发明涉及无铅焊料领域，具体的涉及一种连续纤维增强Sn-Bi-Zn系无铅焊料。

背景技术：

经过几十年的发展，Sn-Pb焊料无论在工艺理论上还是实践经验上都十分成熟，国内外大多线性设备，都以Sn-Pb焊料作为生产材料来设计基本工艺。因此，新型无铅焊料必须具备绿色环保、价格合理、较为接近Sn-Pb焊料的熔点、良好的润湿性以及良好的力学性能等优点。

对于无铅焊料的研究和开发一直受到人们的重视，电子科学技术的发展非常有利地促进了优良性能无铅焊料的研制。在研制和开发新型的无铅焊料的过程中，始终要把无铅焊料设计是重中之重。(1)熔点需要低于183℃；(2)毒性较小，能尽可能少的对环境和人体产生不利的影响；(3)成本较低，且价格适中，资源供应充足；(4)需要与现有已开发的助焊剂相匹配的；(5)焊料要与基板材料或者是金属材料有比较好的润湿能力；(6)需要具有较好的综合性能等。

Sn-Bi-Zn系合金以其低熔点特性得到广泛应用，但是Sn-Bi-Zn系合金存在的最大问题就是塑性较差，这是因为合金中的组织粗大不规则，如果合金处在高温的工作环境中，就会出现更严重的粗化现象，严重的时候会发生脆性破坏。通常采用添加其他元素来减缓粗化现象，降低脆性，进而改善合金性能。

发明内容：

本发明的目的是提供连续纤维增强Sn-Bi-Zn系无铅焊料，该无铅焊料熔点低，力学性能优异。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

连续纤维增强Sn-Bi-Zn系无铅焊料，以质量百分比计，由以下组分组成：

连续纤维0.1-0.5％；

Sn-Bi-Zn系合金粉80-90％；

助焊剂10-15％。

作为上述技术方案的优选，Sn-Bi-Zn系合金粉以质量百分比计包括以下组分：

Bi 51.2-55.6％，

Zn 0.01-0.03％，

Co 0.01-0.02％，

Ag 0.001-0.003％，

In 0.001-0.005％，

Ga 0.001-0.005％，

Si 0-0.002％，

Cu 0-0.002％，

La 0-0.001％，

Ce 0-0.001％；

余量为Sn以及不可避免的杂质。

作为上述技术方案的优选，所述连续纤维为氧化铝纤维。

作为上述技术方案的优选，所述Sn-Bi-Zn系合金粉的平均粒径大小为15-30μm。

作为上述技术方案的优选，所述助焊剂以重量份计，由以下组分制成：酒石酸10-20份，柠檬酸8-10份，三乙胺0.5-3.5份，表面活性剂0.1-0.4份，去离子水30-50份。

作为上述技术方案的优选，所述表面活性剂为span80、吐温80、脂肪酸甲酯磺酸钠中的一种或多种混合。