专利名称：一种锡-银-铜三元合金无铅焊锡膏的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无铅焊锡膏，特别是电子产品表面贴装加工过程中使用 的无铅焊锡膏。特别是一种在回流焊使用过程中与锡-铜二元合金焊粉、锡_ 银-铜三元合金焊粉、锡-银-铋三元合金焊粉、锡-银二元合金焊粉、锡-铜-镍三元合金焊粉或锡-铜-钴三元合金焊粉无铅合金制成的焊锡膏相比，。
技术背景在现有技术中，锡-铅等合金粉制成的含铅焊锡膏，在电子产品表面贴装(SMT)加工过程中，由于在回流焊使用过程中的峰值温度适中，即可使线路板 及元器件不被损坏又保证了焊点高温使用的强度而被广泛使用。为满足环保的要求，在微电子加工工艺过程中采用无铅化焊接材料已是 势在必行，如欧盟出于环保的要求，有关电子产品中有毒有害物质的两项指 令(WEEE和R0HS)已于2006年7月1日开始全面实施。目前最为常见的无铅 焊锡膏多采用Sn96. 5Ag3Cu0. 5、 Sn96. 3Ag3Cu0. 7等锡-银-铜合金体系。同时 锡-银、锡-银-铋、锡-铜以及锡-铜加入少量镍、钴等过渡金属元素组成的合 金体系，制成的焊锡膏也可用于电子产品表面贴装SMT工艺过程中。但这些 合金的熔点均在217-227。C之间，其回流焊接温度则需要达到245。C以上。如此高的使用温度常常会造成线路板及元器件的损坏。而由铋-锡二元共晶合金 Bi48Sn42焊粉制成的低温焊锡膏，虽然可以避免回流温度过高而造成的问题， 但由于熔点偏低，只有138"C，所形成的焊点在使用温度接近10(TC时因强度 下降而使可靠性降低，故在大多数电子产品的生产过程不被采用。 发明内容为克服铋-锡二元共晶合金Bi48Sn42焊粉制成的低温焊锡膏的低熔点， 所形成的焊点在使用过程中可靠性低的缺点，以及锡-银-铜、锡-银-铋、锡-铜等多元合金焊粉制成的高温焊锡膏在锡膏焊接过程中易造成PCB板以及元 器件损坏等不足，本发明公开一种焊接使用熔点与传统的锡-铅体系相当的无 铅焊锡膏。本发明所采取的技术措施是无铅焊锡膏中，合金焊粉是由铋-锡二元共 晶合金焊粉Bi48Sn42与熔点或熔程在200-23(TC之间的锡-铜二元合金焊粉、 锡-银-铜三元合金焊粉、锡-银-铋三元合金焊粉、锡-银二元合金焊粉、锡_铜-镍三元合金焊粉或锡-铜-钴三元合金焊粉中，其中一种合金焊粉，按1-99:99-1质量配比混合后，加助焊剂制成的焊膏。其中锡-铜二元合金焊粉 为Sn99. 3Cu(). 7 ， 锡-银_铜三元合金焊粉为Sn96. 5Ag3Cu0. 5或 Sn96. 5Ag3Cu0. 7，锡-银-铋三元合金焊粉为Sn91. 7Ag3. 5Bi4. 8，锡-银二元合 金焊粉为Sn96.5Ag3.5或Sn98Ag2，锡-铜-镍三元合金焊粉中锡的含量为 98. 3-99. 2，镍的含量为0. 1-1的锡-铜-镍三元合金焊粉SnCuO. 7Ni，锡-铜-钴三元合金焊粉中锡的含量为98. 3-99. 2，钴的含量为0. 1-1的锡-铜-钴三元 含金焊粉SnCuO. 7Co。本发明在回流焊接过程中的峰值温度保持在210-215"C之间，大幅度降低 峰值温度，减少了线路板和元器件损坏的可能。
具体实施方式
本发明的无铅焊锡膏的使用过程中，铋-锡二元共晶合金Bi48.Sn42合金 焊粉首先在138。C开始熔化，熔融状态下的Bi48Sn42合金对Sn96. 5Ag3Cu0. 5、 Sn96. 3Ag3Cu0.7熔点在200-23(TC之间的无铅合金焊粉的熔化产生促进作用， 使本发明的无铅焊锡膏的回流温度降低。从而提高了焊点在高温条件下的使 用可靠性。实施例1:无铅焊锡膏中焊粉是由铋-锡二元共晶合金(Bi48Sn42)焊粉与 锡-银-铜三元合金悍粉，加助焊剂制成的锡膏。铋-锡二元共晶合金悍粉占的 质量百分比为81%，锡-银-铜二元合金焊粉质量百分比为18.5%,助焊剂质量 百分比为0. 5%。得到的无铅焊锡膏回流峰值温度为205°C。实施例2:无铅焊锡膏中焊粉是由铋-锡二元共晶合金(Bi48Sn42)焊粉与 锡-银-铜三元合金焊粉，加助焊剂制成的锡膏。其中锡-铜二元合金焊粉质量 百分比为84.5%,锡-银-铜二元合金焊粉质量百分比为15.4%，助焊剂质量百 分比为0. 1%。得到的无铅焊锡膏回流峰值温度为209°C。实施例3:无铅焊锡膏中焊粉是由铋-锡二元共晶合金(Bi48Sn42)焊粉与 锡-银-铜三元合金焊粉，加助焊剂制成的锡膏。其中锡-铜二元合金焊粉质量 百分比为88.5%,锡-银-铜二元合金焊粉质量百分比为11.2%，助焊剂质量百 分比为0. 3%。得到的无铅焊锡膏回流峰值温度为212°C。
权利要求
1. 一种锡-银-铜三元合金无铅焊锡膏，其特征在于无铅焊锡膏中，合金焊粉是由铋-锡二元共晶合金焊粉Bi48Sn42与熔点在200-230℃之间的Sn-Ag-Cu三元合金焊粉，加助焊剂制成的锡膏，其中铋-锡二元共晶合金焊粉占的质量百分比为80-90％，锡-铜二元合金焊粉质量百分比为9.6-19.5％，助焊剂质量百分比为0.1-0.5％。
2、 根据权利要求1所述的无铅焊锡膏，其特征在于铋-锡二元共晶合 金悍粉占的质量百分比为84%,锡-银-铜二元合金焊粉质量百分比为15.7%, 助焊剂质量百分比为0. 3%。
全文摘要
一种锡-银-铜三元合金无铅焊锡膏，合金焊粉是由铋-锡二元共晶合金焊粉Bi48Sn42与熔点在200-230℃之间的Sn-Ag-Cu三元合金焊粉，加助焊剂制成的锡膏，其中铋-锡二元共晶合金焊粉占的质量百分比为80-90％，锡-铜二元合金焊粉质量百分比为9.6-19.5％，助焊剂质量百分比为0.1-0.5％。本发明在回流焊接过程中的峰值温度保持在210-215℃之间，大幅度降低峰值温度，减少了线路板和元器件损坏的可能。
文档编号B23K35/26GK101269444SQ20071003459
公开日2008年9月24日 申请日期2007年3月21日 优先权日2007年3月21日
发明者力 莫, 谭周成, 黄劲松 申请人:长沙泰辉网络科技有限公司