[发明专利]无铅钎料、其制备方法、其应用、钎料型材和电子元器件

说明书

本发明涉及钎料领域，具体而言，涉及一种无铅钎料、其制备方法、其应用、钎料型材和电子元器件。所述无铅钎料包括如下质量百分比含量的原料：56.5‑58.5％铋、0.1‑1.0％稀土金属和0.05‑0.5％纳米颗粒，余量为锡及不可避免的杂质。通过采用限定稀土元素、纳米颗粒、锡和铋的用量，能综合提升无铅钎料的性能，同时改善钎料脆性、润湿铺展性以及抗疲劳性，整体上提升钎料的性能，继而提升钎料的使用寿命，并扩大其应用范围。

技术领域

本发明涉及钎料领域，具体而言，涉及一种无铅钎料、其制备方法、其应用、钎料型材和电子元器件。

背景技术

Sn-Pb焊料因其熔点低、焊接性能好、强度高等优点曾广泛应用于电子封装行业。但Pb对人体健康及生态环境有严重的破坏性，因此各国已立法严禁使用Sn-Pb焊料。近年来国内外对无铅焊料进行了广泛研究，目前最具代表性的无铅焊料是以Sn为基体，添加其他元素合金而成。由于Sn-58Bi焊料熔点低(139℃)，焊接时对焊件的损伤较小，不易变形，且其在室温下具有较强的屈服强度和断裂强度，因此，在低温焊接领域得到了广泛应用。但是在元器件的正常工作过程中会出现钎料合金微观组织中晶粒异常长大的问题，继而导致元器件焊接处极容易出现裂纹或者脱落等现象，继而导致元器件不能正常使用。在高温环境下，上述问题表现的格外明显，会大幅度的消减元器件的寿命。

发明内容

本发明提供了一种无铅钎料，旨在同时改善钎料脆性、润湿铺展和抗疲劳的问题。

本发明提供了一种无铅钎料的制备方法，该制备方法，操作简单，操作条件易于实现。

本发明还提供一种钎料型材，该钎料型材各方面性能均较佳，且使用寿命长，应用范围广。

本发明还提供一种电子元器件，该电子元器件使用寿命长，应用范围广。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种无铅钎料，包括如下质量百分比含量的原料：56.5-58.5％铋、0.1-1.0％稀土金属和0.05-0.5％纳米颗粒，余量为锡及不可避免的杂质。

本发明提供一种无铅钎料的制备方法，将锡、铋、稀土金属和纳米颗粒混合熔炼后形成所述无铅钎料。

本发明提供一种钎料型材，其通过上述无铅钎料制备得到或上述制备方法制备得到，优选地，所述钎料型材为钎料条、钎料丝、钎料片或钎料球。

本发明提供一种电子元器件，其利用无铅钎料制备得到。

本发明还提供一种上述无铅钎料在电子封装中的应用；

优选地，利用所述无铅钎料进行软钎焊。

本发明的有益效果是：本发明通过采用限定稀土金属、纳米颗粒、锡和铋的用量，能综合提升无铅钎料的性能，同时改善钎料抗氧化、脆性、润湿铺展性以及抗疲劳性，整体上提升钎料的性能，继而提升钎料的使用寿命，并扩大其应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实验例1提供的实施例1的电镜扫描图；

图2是本发明实验例1提供的实施例3的电镜扫描图；

图3是本发明实验例1提供的实施例5的电镜扫描图；

图4是本发明实验例1提供的对比例1的电镜扫描图；

图5是本发明实验例1提供的对比例2的电镜扫描图；