一种镀锡铅扁铜线及其制备方法
【技术领域】
[0001] 一种锻锡铅扁铜线及其制备方法，主要用于电子元器件、混合集成电路、太阳能光 伏组件等电子工业领域，属有色金属压延加工领域。
【背景技术】
[0002] 随着机械、电子设备不断地向小型化、微型化方向发展，具有优良性能和电流承载 能力，传输速度快、散热性好、廉价的铜引线逐渐得到广泛的应用。
[0003] 在铜线上单一地锻锡制备锻锡铜线，加工时容易形成铜锡合金，均匀性难W控制， 锻层厚度和可焊性难W保证，长期服役时容易发生锡须缺陷，无法满足高可靠混合集成电 路或电子元器件的使用要求。
[0004] 在常用的化学锻、电锻和热浸锻=种制备锻层方法中，热浸锻具有工艺简单、锻层 牢固等优点，其技术趋向成熟化。热浸锻铜线的制备关键技术在于控制锻层厚度，铜线上过 量的锻层，会降低焊料可焊，影响铜线本身的特性，同时造成资源浪费。
【发明内容】
阳〇化]本发明的目的在于提供一种锻锡铅扁铜线，该引线成分设计科学、配比合理，具有 更大的电流承载量，更高的可靠性，更好的抗氧化性及耐蚀性，可焊性大大提高。可推广应 用于电子元器件、混合集成电路、太阳能光伏组件等电子工业领域。
[0006] 本发明的另一目的在于提供一种锻锡铅扁铜线的制备方法，采用圆铜线热浸锻锡 铅，该方法工艺简单，利于批量生产。
[0007] 为实现上述目的，本发明包括如下技术方案：
[0008] 一种锻锡铅扁铜线，其内忍为无氧铜，纯度高于99. 99 % ;锻层为Sn-Pb合金，其 中，化含量为36wt. %~38wt. %，Sn余量。
[0009] 如上所述的锻锡铅铜线，优选地，所述锻层厚度为30 Ji m~50 Ji m。
[0010] 如上所述的锻锡铅扁铜线，优选地，所述扁铜线的截面厚度为0.1 mm~2mm，宽度 为 1mm ~4mm。
[0011] 如上所述的锻锡铅铜线的制备方法，该方法包括W下步骤： 阳01引 I.备料：选择表面清洁的无氧圆铜线，纯度高于99. 99% ;Sn-Pb合金锭，其中，化 含量为36wt. %~38wt. %，Sn余量；铜清洗剂；活化松香助焊剂；橡皮模具，其内孔与圆铜 线外径尺寸相匹配；
[0013] II.热浸锻：在S个工艺槽中分别放置铜清洗剂、活化松香助焊剂、Sn-Pb合金锭； 首先将Sn-Pb合金加热烙化，溫度控制在230°C~300°C ;然后将无氧铜线先后通过铜清洗 剂、活化松香助焊剂、Sn-Pb合金烙液和橡皮模具，走丝速度控制在5~8m/min ;
[0014] III.扁线社制：将步骤II获得的锻锡铅圆铜线穿过冷社机，调整压下量，测量厚 度至满足权利要求3所述的尺寸要求，即可制备出锻锡铅扁铜线。
[0015] 如上所述的制备方法，优选地，所述圆铜线的直径为0.1 mm~4mm。
[0016] 如上所述的制备方法，优选地，所述活化松香助焊剂为液态活性松香助焊剂。
[0017] 如上所述的制备方法，优选地，所述无氧铜线在Sn-Pb合金烙液中热浸锻的时间 为0. 5~2S。
[0018] 一种锻锡铅扁铜线，其是采用如上所述的方法制备的。
[0019] 本发明的扁铜线具有锡铅锻层，并采用热浸锻方法制备，其有益效果在于：锡铅锻 层，特别是重量比为锡63%、铅37%的合金，因其具有最低共晶烙点（仅183°C)，适用于印 刷电路板等低溫连接。在铜线上锻锡铅，可W有效地抑制铜在锡中溶解提高锡的利用率。 相比锻锡铜线，锻锡铅铜线具有更大的电流承载量，更高的可靠性，更好的抗氧化性及耐蚀 性，可焊性大大提高，同时也降低了加工成本。适于电子元器件、混合集成电路、太阳能光伏 组件等多种电子产品连接。本发明的锻锡铅扁铜线制备方法简单，利于批量生产。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明一种优选实施方式锻锡铅扁铜线的横截面结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 下面将结合具体加工制备的实施例对本发明锻锡铅扁铜线及其制备方法作进一 步描述。
[0022] W下实施例中锻锡铅扁铜线是通过W下方法制备得到的，具体包括W下步骤：
[0023] 步骤1 :原材料选用
[0024] 选择表面清洁的无氧圆铜线，纯度高于99. 99%，线材截面积应与欲制备的扁铜线 相等；足量Sn-Pb合金锭；铜清洗剂酒精和活化松香助焊剂液态松香；橡皮模具，模具的形 状为圆柱形通孔，通孔内径与锻锡铅圆铜线外形尺寸相同。 阳〇2引步骤2 :热浸锻
[00%] 设置=个工艺槽和一个模架，分别放置铜清洗剂、活化松香助焊剂、Sn-Pb合金锭 和橡皮模具。首先将Sn-Pb合金加热烙化，溫度控制在230°C~300°C;然后将无氧铜线先 后穿过铜清洗剂槽、活化松香助焊剂和Sn-Pb合金溶液槽、橡皮模具，走丝速度控制在5~ 8m/min，无氧铜线在Sn-Pb合金烙液中热浸锻的时间为0. 5~2S，通过橡皮模具的锻锡铅铜 线经气冷制得锻锡铅圆铜线。
[0027] 步骤3 :扁线社制
[0028] 将锻锡铅圆铜线穿过冷社机，调整压下量，测量厚度至满足尺寸要求，即可制备出 锻锡铅扁铜线。
[0029] 步骤4 :绕轴包装
[0030] 采用单线单盘紧密缠绕包装，包装盘可选用有机玻璃盘或硬塑料盘。
[0031] 制得的锻锡铅扁铜线横截面结构示意图可参照图1。内忍1为扁铜线，厚度为 0.1 mm~2mm，宽度为1mm~4mm ;外层2为锡铅锻层，厚度为30 Ji m~50 Ji m。
[0032] 实施例1制备锻锡铅扁铜线
[0033]选择无氧铜线尺寸为O 0. 18mm，锻层Sn-Pb合金化含量为36.Owt%，合金加热溫 度为300°C，热浸锻走丝速度为8m/min，热浸锻时间为0. 5S。社制后获得扁扁铜线尺寸为 0.1 mmX lmm〇
[0034] 实施例2制备锻锡铅扁铜线
[0035] 选择无氧铜线尺寸为巫0. 6mm，锻层Sn-Pb合金Pb含量为37.Owt %，合金加热 溫度为230°C，热浸锻走丝速度为7m/min，热浸锻时间为0. 5S。社制后获得扁铜线尺寸为 0. SmmX 2. 0mm〇
[0036] 实施例3制备锻锡铅扁铜线
[0037] 选择无氧铜线尺寸为巫1. 0mm，锻层Sn-Pb合金Pb含量为37. 5wt %，合金加热 溫度为260°C，热浸锻走丝速度为6m/min，热浸锻时间为1S。社制后获得扁铜线尺寸为 1. OmmX 3. 0mm。
[003引实施例4制备锻锡铅扁铜线
[0039] 选择无氧铜线尺寸为巫1. 6mm，锻层Sn-Pb合金Pb含量为38.Owt %，合金加热 溫度为280°C，热浸锻走丝速度为5m/min，热浸锻时间为2S。社制后获得扁铜线尺寸为 2. OmmX4. 0mm。 W40] 实施例5
[0041] 对实施例1-4获得的扁铜线进行性能测试，结果如表1所示。
[0042]表1
[0044] 注：1、锻层成分检测数值为Sn-Pb合金中化含量；
[0045] 2、锻层覆盖率为检测每千米锻锡铅扁铜线上锻层覆盖面积；
[0046] 上述实施例中仅仅举出本发明锻锡铅扁铜线及其制备方法部分的实施例，在上述 本发明的技术方案中：所述的锻层化含量在规定范围内可自由选择，此处不再一一列举， 故W上的说明所包含的技术方案应视为例示性，而非用W限制本发明申请专利的保护范 围。
【主权项】
1. 一种镀锡铅扁铜线，其特征在于，其内芯为无氧铜，纯度高于99. 99% ;镀层为Sn-Pb 合金，其中，Pb含量为36wt. %~38wt. %，Sn余量。2. 如权利要求1所述的镀锡铅铜线，其特征在于，所述镀层厚度为30μm~50μm。3. 如权利要求1或2所述的镀锡铅扁铜线，其特征在于，所述扁铜线的截面厚度为 0. 1mm~2mm，宽度为 1mm~4mm〇4. 如权利要求1-3中任一项所述的镀锡铅铜线的制备方法，其特征在于，该方法包括 以下步骤： I. 备料：选择表面清洁的无氧圆铜线，纯度高于99.99% ;Sn-Pb合金锭，其中，Pb含量 为36wt. %~38wt. %，Sn余量；铜清洗剂；活化松香助焊剂；橡皮模具，其内孔与圆铜线外 径尺寸相匹配； II. 热浸镀：在三个工艺槽中分别放置铜清洗剂、活化松香助焊剂、Sn-Pb合金锭；首先 将Sn-Pb合金加热熔化，温度控制在230°C~300°C;然后将无氧铜线先后通过铜清洗剂、活 化松香助焊剂、Sn-Pb合金恪液和橡皮模具，走丝速度控制在5~8m/min; III. 扁线乳制：将步骤II获得的镀锡铅圆铜线穿过冷乳机，调整压下量，测量厚度至 满足权利要求3所述的尺寸要求，即可制备出镀锡铅扁铜线。5. 如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述圆铜线的直径为0. 1mm~4_。6. 如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述活化松香助焊剂为液态活性松香 助焊剂。7. 如权利要求4-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述无氧铜线在Sn-Pb合金 熔液中热浸镀的时间为0. 5~2S。8. -种镀锡铅扁铜线，其特征在于，其是采用如权利要求4-7中任一项所述的方法制 备的。
【专利摘要】一种镀锡铅扁铜线及其制备方法，主要用于电子元器件、混合集成电路、太阳能光伏组件等电子工业领域。该镀锡铅扁铜线内芯为无氧铜，纯度高于99.99％，外径为0.1mm～4mm；镀层为Sn-Pb合金，具体组分为Pb含量36wt.％～38wt.％，Sn余量，镀层厚度为30μm～50μm。采用热浸镀方法制备，该制备方法工艺简单，利于批量生产。采用该方法制备的镀锡铅扁铜线具有导电性好、可焊性强、耐蚀性好、抗氧化性好以及镀层牢固等特点，具有广泛的市场前景。
【IPC分类】C23C2/08, H01B13/00, H01B1/02, C23C2/38
【公开号】CN105390176
【申请号】CN201510932230
【发明人】黄晓猛, 张震, 张国清, 唐超, 焦磊, 孙瑞涛
【申请人】北京有色金属与稀土应用研究所
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月15日