一种金属零件间金属化合物层的制备方法与流程

本发明涉及涂层制备，尤其涉及一种金属零件间金属化合物层的制备方法。

背景技术：

1、目前，金属镀层的常规制备方法包括电镀、热浸镀等技术，这些技术的工序复杂，而且制备过程中需使用强酸等高氧化性物质，不仅成本高而且易污染环境。上游行业尤其高科技行业或高端医疗行业，考虑到自身生产环境的特殊要求，一般都采用采购的方式实现金属镀层，但随着产品的小型化、精密化和对产品内部结构的保密性，越来越多的零件或组件不得不在产品加工过程进行镀层工艺并完成金属间连接。

2、金属零件间形成可靠连接的前提是金属表面镀层，但金属零件间形成化合物与金属表面镀层的现有技术方案差异较大。方案的差异化会造成更多的生产成本、设备设施等资金的投入。

3、因此，提供一种金属零件间有效连接的方法具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题在于提供一种金属零件间金属化合物层的制备方法，该制备方法可使金属零件间具有优异的电气连接和机械连接。

2、本申请提供了一种金属零件间金属化合物层的制备方法，包括以下步骤：

3、a）在金属零件表面的待镀面制备锡基钎料；

4、b）将步骤a）得到的金属零件进行预热，再进行加热，冷却后得到金属镀层，包括依次复合的金属化合物层和锡基钎料镀层，且所述金属化合物层复合在所述金属零件表面；

5、c）将待连接的步骤b）得到的金属零件固定，且使金属零件的金属镀层相对放置，在所述金属镀层间制备锡基钎料；

6、d）将步骤c）得到的金属零件预热后再加热，冷却后得到金属零件间金属化合物层。

7、优选的，步骤b）中，所述预热的温度为低于锡基钎料熔点温度40~70℃，时间为50~120s。

8、优选的，步骤b）中，所述加热的温度为高于锡基钎料熔点温度30~50℃，时间为30~80s。

9、优选的，步骤d）中，所述预热的温度低于锡基钎料熔点温度40~70℃，时间为50~120s。

10、优选的，步骤d）中，所述加热的温度高于锡基钎料熔点温度80~100℃，时间为60~120s。

11、优选的，所述金属零件的材料为铜、铜合金、金、银、锌和镍中的一种或多种。

12、优选的，所述锡基钎料包括体积比为1:1的金属合金和助焊膏。

13、优选的，所述金属合金选自sac305或sac307锡银铜，所述助焊膏选自活化剂、触变剂、树脂和有机溶剂。

14、优选的，所述金属化合物层的厚度为1~3μm，所述锡基钎料镀层的厚度为0.1mm以上，所述金属零件间金属化合物层的厚度为0.2mm以上。

15、优选的，步骤a）中，制备锡基钎料的方式为涂覆，步骤c）中，制备锡基钎料的方式为涂覆。

16、本申请提供了一种金属零件间金属化合物层的制备方法，其首先在单个金属零件表面的待镀面制备锡基钎料，再将得到的金属零件进行预热，以使金属零件均匀受热并去除表面氧化层，然后进行加热，以使钎料充分润湿待镀面，冷却后即形成具有金属镀层的金属零件；本申请然后在金属零件的金属镀层间进行金属化合物层的制备，首先将金属零件固定，再在金属零件的金属镀层间制备锡基钎料，然后将金属零件进行预热，以使金属零件均匀受热，最后加热以使锡基钎料充分润湿，并将镀层中的焊锡熔化；冷却后即得到金属零件间的金属化合物层。在制备金属零件间金属化合物层的过程中，通过表面制备和加热锡基膏状钎料的方法，先后实现了金属镀层和金属间形成化合物的制备；其中，锡基膏状钎料被第一次加热到熔点（不超过450℃）以上，在加热过程经助焊剂净化、催化作用于金属表面，钎料与金属表面进行润湿、扩散结合，最后在金属与焊料之间形成金属间化合物层，冷却后形成焊点；然后对已镀层的金属零件进行第二次加热，在助焊剂的作用下，使锡基膏状钎料和镀层中的焊锡熔化，冷却后在金属零件间形成新的焊点，最终通过焊点实现金属间的电气连接和机械连接。

技术特征：

1.一种金属零件间金属化合物层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b）中，所述预热的温度为低于锡基钎料熔点温度40~70℃，时间为50~120s。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b）中，所述加热的温度为高于锡基钎料熔点温度30~50℃，时间为30~80s。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤d）中，所述预热的温度低于锡基钎料熔点温度40~70℃，时间为50~120s。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤d）中，所述加热的温度高于锡基钎料熔点温度80~100℃，时间为60~120s。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属零件的材料为铜、铜合金、金、银、锌和镍中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锡基钎料包括体积比为1:1的金属合金和助焊膏。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述金属合金选自sac305或sac307锡银铜，所述助焊膏选自活化剂、触变剂、树脂和有机溶剂。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属化合物层的厚度为1~3μm，所述锡基钎料镀层的厚度为0.1mm以上，所述金属零件间金属化合物层的厚度为0.2mm以上。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a）中，制备锡基钎料的方式为涂覆，步骤c）中，制备锡基钎料的方式为涂覆。

技术总结
本发明提供了一种金属零件间金属化合物层的制备方法，包括以下步骤：A）在金属零件表面的待镀面制备锡基钎料；B）将步骤A）得到的金属零件进行预热，再进行加热，冷却后得到金属镀层，包括依次复合的金属化合物层和锡基钎料镀层；C）将待连接的步骤B）得到的金属零件固定，在金属零件间制备锡基钎料；D）将步骤C）得到的金属零件预热后再加热，冷却后得到金属零件间金属化合物层。本申请提供了一种金属零件间金属化合物层的制备，其通过制备金属表面镀层和金属零件间形成金属化合物层，有效净化了金属零件表面并在金属零件间形成金属化合物，实现了可靠的电气连接和机械连接。

技术研发人员：韩志富,吴文晋,李洋,汪旭辉,孙征
受保护的技术使用者：航天泰心科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15