[发明专利]一种低银无铅焊料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种低银无铅焊料及其制备方法，所述低银无铅焊料具有以下金属元素的组分及其重量百分比Ag0.1~1%，Cu0.1~1%，混合稀土0.01~0.10%，余量为锡；混合稀土中Ce50%，La25%，Nd15%，Pr10%；各组分金属纯度Ce≥99.99%，La≥99.99%，Nd≥99.99%，Pr≥99.99%；Sn，Ag，Cu均采用工业精制原料；本发明所述的低银焊料不含铅，可满足电子产品的无铅化焊接要求；在低银亚共晶合金的凝固过程中使用剧烈搅拌方式，对树枝状初生相的固液混合浆料进行破碎后，采用水冷的浇注成型方式，提高焊料的力学性能特别是塑性；结合稀土变质剂的方法实现细化晶粒，改善焊料的湿润性能，保证焊点的长期可靠性。

主权项

一种低银无铅焊料的制备方法，其特征在于：所述低银无铅焊料具有以下金属元素的组分及其重量百分比：Ag：0.1~1%，Cu：0.1~1%，混合稀土：0.01~0.08%，余量为锡Sn；混合稀土中：Ce:50%，La:25%，Nd:15%，Pr：10%；各组分金属纯度： Ce≥99.99%， La≥99.99%， Nd≥99.99% ，Pr≥99.99%；Sn、Ag、Cu均采用工业精制原料；这种低银无铅焊料的制备方法有以下步骤：（1）将锡和铜加入石墨坩埚内，置于真空感应熔炼炉内熔炼，温度升至1100~1200℃，静置待其冷却后制成Sn‑Cu中间合金，其中铜的重量占所述中间合金总重量的5~15%；（2）将锡和银加入石墨坩埚内，置于真空感应熔炼炉内熔炼，温度升至1000~1200℃,静置待其冷却后制成Sn‑Ag中间合金，其中银的重量占所述中间合金总重量的5~10%；（3）将锡和稀土Ce加入石墨坩埚内，置于真空感应熔炼炉内熔炼，温度升至1100~1300℃,静置待其冷却后制成Sn‑Ce中间合金，其中稀土Ce的量占所述中间合金重量的1~3%；（4）将锡和稀土La加入石墨坩埚内，置于真空感应熔炼炉内熔炼，温度升至1100~1300℃,静置待其冷却后制成Sn‑La中间合金，其中稀土La的量占所述中间合金重量的1~3%；（5）将锡和稀土Pr加入石墨坩埚内，置于真空感应熔炼炉内，温度升至1100~1300℃,静置待其冷却后制成Sn‑Pr中间合金 ，其中稀土Pr的量占所述中间合金重量的1%；（6）将锡和稀土Nd加入石墨坩埚内，置于真空感应熔炼炉内，温度升至1100~1300℃,静置待其冷却后制成Sn‑ Nd中间合金，其中稀土Nd的量占所述中间合金重量的1%；（7）将上述制得的中间合金锭和纯锡按重量百分比Ag：0.1~1%，Cu：0.1~1%，混合稀土0.01~0.08%，混合稀土中Ce:50%，La:25%，Nd:15%，Pr：10%，余量为锡配置；并加入质量比为3:1的KCl和LiCl组成覆盖剂，加入设备中进行加热熔炼，合金熔融后冷却到220~225 ℃时，切入机械搅拌并保温 10 min，超声振动一直从液态开始施加直至金属熔体完全凝固，水冷。