[发明专利]一种SnZn基低温无铅焊料的制备方法

摘要

本发明涉及一种SnZn基低温无铅焊料的制备方法，属于冶金技术领域。本发明方法用于制备SnZn基低温无铅焊料，此种焊料与传统共晶Sn‑37Pb焊料相近，结合强度高，可靠性好，可作为电子封装领域中共晶Sn‑37Pb焊料的完全替代品。本发明方法采用了中间合金的工艺，能够制备含准确元素含量(0.1％量级)的合金，并针对不同的金属特性，对制备方法，对熔炼温度、熔炼时间、环境控制、真空度的控制、冶炼工艺参数、中间合金选择及制备过程，都进行了特殊的设计，可以解决传统工艺中出现的各种问题，保证冶炼速度和冶炼质量，形成均匀的组织，具备可靠稳定的冶炼效果，避免了合金劣化和非目标合金组织的生成，同时工艺鲁棒性较好，对设备要求适中。

主权项

1.一种SnZn基低温无铅焊料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：(1)SnZn基低温无铅焊料的原料组分为：(2)按重量比称量原料Sn和Ag，Sn和Ag的比例为(1～3):1，在真空或惰性气体气氛下熔炼，熔炼温度为600℃～700℃，真空度为0‑10‑4Pa，熔炼时间为40min～60min，制备得到中间合金SnAg；(3)按重量比称量原料Sn和Ni，Sn和Ni的比例为(1～3):1，在真空或惰性气体气氛下熔炼，熔炼温度为600℃～700℃，真空度为0‑10‑4Pa，熔炼时间为40min～60min，制备得到中间合金SnNi；(4)按重量比称量原料Sn和Zr，Sn和Zr的比例为(1～3):1，在真空下熔炼，熔炼温度为600℃～700℃，真空度为为0‑10‑4Pa，熔炼时间为40min～60min，制备得到中间合金SnZr；(5)按步骤(1)的比例称量原料Sn和Zr，比例为(1～3):1，在真空或惰性气体气氛下熔炼，熔炼温度为400℃～600℃，真空度为为0‑10‑4Pa，熔炼时间为40min～60min，制备得到中间合金SnCu；(6)根据SnZn基低温无铅焊料的成分，称量步骤(5)制备的SnCu、步骤(4)制备的SnZr以及原料Sn，使SnCu:SnZr:Sn＝1:(0.1～3):(1～1.5)，在真空下熔炼，熔炼温度为700℃～800℃，真空度为10‑4Pa，熔炼时间为40min～60min，得到中间合金SnCuZr；(7)根据SnZn基低温无铅焊料的成分，称量步骤(2)制备的SnAg、步骤(3)制备的SnNi、步骤(6)制备的SnCuZr以及原料Sn、原料Zn，使SnNi:SnCuZr:Sn:Zn＝1:(0.5～15):(25～200):(3～50)，在真空下熔炼，熔炼温度为500℃～700℃，真空度为10‑4Pa，熔炼时间为60min～70min，在炉内冷却至270度以下进行浇注，浇注到墨模具中冷却凝固，获得SnZn基低温无铅焊料。