專利名稱：無鉛焊料合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子元件焊接用的無鉛焊料合金及其制備方法。本發(fā)明的無鉛焊料合金還可對含Ag、Pd等貴金屬高檔電子元件焊接，產(chǎn)品不含鉛；其制備選用遮蓋工藝，得到的產(chǎn)品焊接強度、抗老化性、耐氧化性、潤濕性及熔點得到改善。
背景技術(shù)：
焊接通常是可逆的冶金接合方法，在電子電工的應用中，由于所涉及的材料有耐溫限度以及再加工和更換有缺陷部件的必要性，低溫是特別重要的，用于電子電工生產(chǎn)的焊料合金必須有良好的潤濕性，具有良好的導電性、導熱性及接合強度，傳統(tǒng)Sn-Pb合金包含有不易分解的金屬鉛，特別是鉛的廢料會污染土壤，如果被人體吸收后，形成累積而不易被排出體外，聚集在人體內(nèi)，根據(jù)美國疾病預防中心報告，鉛在血液中的含量超過10μg/dl，則將是致命的，還因聚集在體內(nèi)會導致兒童智力下降，在全球要求環(huán)保的強烈呼聲下，很多國家相繼產(chǎn)生出臺了很多禁止用鉛的規(guī)定，再者人類社會渴望綠色環(huán)保的環(huán)境，在這樣一種大環(huán)境的趨勢下，就此開始研制可替代的無鉛焊料。
在傳統(tǒng)Sn-Ag系合金中，眾所周知，Sn-3.5Ag合金為共晶成分，其熔點為221℃，在用作焊接合金時，釬焊的溫度也會高達260℃，在釬焊對熱非常敏感的電子元件時會造成熱損壞，從而使電子元件性能下降，CN1040303C專利中提到在以Sn、Ag為基礎的無鉛焊料中加入6％以上的Bi，雖然降低了熔點，但延伸率較差，抗蠕變性不理想；在Sn-Sb合金系中，Sn-5Sb合金具有最低的熔化溫度，但其熔化溫度也高達固相線的235℃和液相線的240℃，因此，釬焊溫度在280℃，比Sn-3.5Ag合金的釬焊溫度還要高，都難避免對熱敏感的高檔電子元件造成損傷。對于SnZn系無鉛焊料，在CN1198117A專利中，提到10％Zn、0.01-1％鎳、0.1-3.5％Ag、0.1∽3％的銅，雖然提高了Sn Zn系抗老化性能，但以Sn-Zn為主的合金系焊料焊接處極容易受到?jīng)_擊而形成縫隙，結(jié)構(gòu)不是很縝密，且焊接時易氧化，對焊劑要求高；采用Sn-Bi合金系焊料又因其硬而脆，不可能通過塑性加工拉出絲來，如CN1040302C中提到Sn、Ag、In、Bi系，雖然可改善Sn、Bi系的上述缺限，但由于銦是非常昂貴的，且原料困難，也就都不愿意大量采用此合金系；CN1314229提到Sn、Ag、Cu、Ag、Bi、In、Sb多元合金，由于Ag量超過2.5％，成本較高；對于Sn-Cu系無鉛焊料，CN1262638A中提到Sn、Cu、Ni系無鉛焊料，缺點是熔點偏高。由上可見，現(xiàn)有無鉛焊料從成本效果等實際生產(chǎn)應用方面綜合考慮都不是很理想，所以也很難從以往的一些簡單的組合合金系中找到合適的焊料替代品。
本發(fā)明的無鉛焊料具有許多上述的優(yōu)點特性，它采用多元合金體系并添加相應比例的微量元素，因而使其適合于在高檔電子元器件的焊接應用中能夠替代錫鉛焊料，且能夠拉出0.5-2.0mm的錫線，也可以做成錫粉用于SMT焊錫膏用，有較合適的熔點，且成本低。而制備工藝通過采用遮蓋法來減少了生產(chǎn)浪費，提高了產(chǎn)率。還因為其容易通過塑性加工形成線材，再通過添加各種焊劑芯而拉出用于釬焊烙鐵進行釬焊的各種焊錫絲，這種錫絲因焊劑不同有很多種用途。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明無鉛焊料合金組份以Sn、Ag、Cu、Ni為主組份，次要組份為Bi、In、Pd，添加微量組份為P、Ga、Ge、Se、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tm、Tb，有很好的電性能及機械性能，對于電子產(chǎn)品、電工產(chǎn)品尤其是含Ag、Pd的電子器件或PCB實施很好的焊接。
該合金中的Sn為基體元素，熔點232℃，由于其機械性能不夠完美，因而無法做為無鉛焊料使用。為改善其機械性能，我們首先向其中添加0.01-3.0％的銀，由Sn、Ag構(gòu)成的無鉛焊料其共晶比為96.5∶3.5，且有221℃的熔點，由于Ag的成本較高，因此我們選擇低于3.0％的比例，實驗發(fā)現(xiàn)，添加比例低于0.01％時，無明顯效果，所以我們選擇Ag為0.01-3.0％的范圍，通過電子顯微鏡觀察其結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)比較致密，拉伸率、抗拉強度等都有明顯改善。
該合金除添加Ag以外，還添加銅及鎳。在實驗中發(fā)現(xiàn)錫銀合金焊點的剪切強度、焊料延伸率不夠理想。為改善此性能添加0.01-1.5％的銅及0.01-1.0％的鎳。銅含量或鎳含量高于1.5％或1.0％后，熔點升高較多，焊錫的潤濕性變差，若銅和鎳分別小于0.01％，則起不到改善機械性能的目的。同時添加Cu、Ni也為了防止焊料在對含Cu、Ni器件產(chǎn)品焊接后，發(fā)生器件中的Cu、Ni出現(xiàn)擴散腐蝕。
對于無鉛焊料若想順利應用于電子行業(yè)的波峰焊接，則要求其液相線溫度最好控制在225℃以內(nèi)，并且其固相線溫度及液相線溫度之差不應超過30℃，最好在15℃之內(nèi)，這樣不至于PCB在焊接后由于過長的固相線及液相線溫度之差而導致機械性能及結(jié)構(gòu)的變化。由于上述無鉛焊料液相線溫度超過220℃，因此選擇加入0.001-1.0％的In及/或0.03-2.5％的鉍做為選擇添加元素。銦含量超過1.0％后，成本增加多，抗拉強度會有所降低，鉍含量超過2.5％后延伸率降低很多，一般我們希望延伸率＞20％，以便于拉成焊錫絲用于手工補焊，同時，Bi還有防止β錫變?yōu)棣铃a的特性，按不同比例添加In、Bi可將溫度下降3-7℃。
這樣就構(gòu)成了液相線溫度低于220℃，固相線液相線溫度差小于15℃，延伸率＞20％，剪切強度＞30MPa，抗拉強度＞40N/mm2以上的無鉛焊料合金。實驗發(fā)現(xiàn)這樣的無鉛焊料合金穩(wěn)態(tài)流變應力不夠理想，因此，我們有選擇性地加入稀土元素，如La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tm、Tb等的一種或幾種，并選擇性加入P、Ga、Ge、Se等的一種或幾種，添加量在0.001％-1.5％之間，通過電子顯微鏡觀察到合金組織細密，焊接后的焊點表面較為光滑，潤濕性好，擴展率可達85％以上，穩(wěn)態(tài)流變應力有所加強，可達9.0Mpa以上，具備了較好的擴展率及抗蠕變老化特性。
為便于對電子行業(yè)的含Pd、Ag特殊器件的焊接，選擇加入0.01-2.0％的鈀，以防止Pd元素向普通焊料的擴散腐蝕。
本發(fā)明的無鉛焊料合金的制備方法為先將精錫投入坩堝中，加熱至250℃±30℃，加入10cm-20cm厚的水玻璃，將Ag、Ni、Cu、Bi、In、Pd、P、Ga、Ge、Te、Se、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tm加入，于1500℃以下冶煉，保溫1-2小時，成為中間合金，其比例在0.2-10.0％之間，于350-450℃之間澆鑄成0.5KG/根的合金條備用，實驗中加入水玻璃后氧化損耗明顯減少，證明遮蓋法有明顯功效。
制備無鉛焊料時，先將適量精錫裝入坩堝中，加熱至230-280℃，加入10-20cm厚的水玻璃，將適量中間合金加入，于300-350℃熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條，焊錫條將順利應用于電子行業(yè)波峰焊接或機械行業(yè)焊接；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲用于手工焊接；也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿，用于SMT焊接。
具體實施例方式
實施例1無鉛焊料合金由94.5質(zhì)量％的Sn、3.0質(zhì)量％的Ag、1.5質(zhì)量％的Cu、1.0質(zhì)量％的Ni組成.
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取27Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將3.0Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金，取13.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.5Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金，取9.0Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.0Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將制備的中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例2無鉛焊料合金由99.7質(zhì)量％的Sn、0.01質(zhì)量％的Sn、0.01質(zhì)量％的Ag、0.01質(zhì)量％的Cu、0.01質(zhì)量％的Ni組成.
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.01Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金，取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.01Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金，取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.01Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將制備的中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例3無鉛焊料合金由97.0質(zhì)量％的Sn、2.0質(zhì)量％的Ag、0.8質(zhì)量％的Cu、0.2質(zhì)量％的Ni組成。
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，將18.0Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，取2.0Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取6.0Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.8Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取1.0Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.2Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例4無鉛焊料合金由96.6質(zhì)量％的Sn、1.6質(zhì)量％的Ag、0.7質(zhì)量％的Cu、0.1質(zhì)量％的Ni、1.0質(zhì)量％的In組成。
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取14.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.6Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取5.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.7Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取0.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.1Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；取8.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.0Kg的In加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-In中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例5無鉛焊料合金由94.6質(zhì)量％的Sn、2.8質(zhì)量％的Ag、0.08質(zhì)量％的Cu、0.02質(zhì)量％的Ni、2.5質(zhì)量％的Bi組成.
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取25.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將2.8Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取0.4Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.08Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取0.1Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.02Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；取20.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將2.5Kg的Bi加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Bi中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例6無鉛焊料合金由96.4質(zhì)量％的Sn、2.5質(zhì)量％的Ag、0.06質(zhì)量％的Cu、0.04質(zhì)量％的Ni、1.3質(zhì)量％的Bi、0.6質(zhì)量％的In組成.
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取22.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將2.5Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取0.4Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.06Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.04Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；取13.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.3Kg的Bi加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Bi中間合金；；取4.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.6Kg的In加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-In中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例7無鉛焊料合金由95.3質(zhì)量％的Sn、2.5質(zhì)量％的Ag、0.8質(zhì)量％的Cu、0.09質(zhì)量％的Ni、1.0質(zhì)量％的Bi、0.2質(zhì)量％的In、0.006質(zhì)量％的Ge、0.004質(zhì)量％的Ce組成。
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取22.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將2.5Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取6.4Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.8Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取0.7Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.09Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；取8.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.0Kg的Bi加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Bi中間合金；取1.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.2Kg的In加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-In中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.006Kg的Ge加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ge中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.004Kg的Ce加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ce中間合金；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例8無鉛焊料合金由96.1質(zhì)量％的Sn、1.4質(zhì)量％的Ag、0.7質(zhì)量％的Cu、0.04質(zhì)量％的Ni、1.3質(zhì)量％的Bi、0.3質(zhì)量％的In、0.005質(zhì)量％的P、0.005質(zhì)量％的Ge、0.11質(zhì)量％的Se、0.02質(zhì)量％的Ce、0.06質(zhì)量％的Pm、0.06質(zhì)量％的Tm組成。
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取12.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.4Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取5.4Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.7Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取0.3Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.04Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；取11.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.3Kg的Bi加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Bi中間合金；取2.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.3Kg的In加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-In中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.005Kg的P加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-P中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.006Kg的Ge加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ge中間合金；取0.9Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.11Kg的Se加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Se中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.02Kg的Ce加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ce中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.006Kg的Pm加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Pm中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.006Kg的Tm加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Tm中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例9無鉛焊料合金由96.2質(zhì)量％的Sn、0.3質(zhì)量％的Ag、0.4質(zhì)量％的Cu、0.1質(zhì)量％的Ni、0.7質(zhì)量％的In、0.8質(zhì)量％的Bi、0.006質(zhì)量％的P、0.004質(zhì)量％的Ge、0.05質(zhì)量％的Ga、0.13質(zhì)量％的Se、0.02質(zhì)量％的Te、0.05質(zhì)量％的La、0.02質(zhì)量％的Ce、0.04質(zhì)量％的P、0.03質(zhì)量％的Nd、0.8質(zhì)量％的Pm、0.05質(zhì)量％的Sm、0.02質(zhì)量％的Tm、0.05質(zhì)量％的Eu組成。
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取2.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.3Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取3.4Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.4Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取0.8Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.1Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；取8.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.8Kg的Bi加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Bi中間合金；取5.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.7Kg的In加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-In中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.006Kg的P加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-P中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.004Kg的Ge加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ge中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.05Kg的Ga加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ga中間合金；取1.1Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.13Kg的Se加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Se中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.02g的Te加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Te中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.02Kg的La加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-La中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.04Kg的Ce加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ce中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.03Kg的Pr加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Pr中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.04Kg的Nd加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Nd中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.05Kg的Pm加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Pm中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.05Kg的Sm加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Sm中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.05Kg的Eu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Eu中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.02Kg的Tm加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Tm中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例10以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，無鉛焊料合金由96.0質(zhì)量％的Sn、1.0質(zhì)量％的Ag、0.5質(zhì)量％的Cu、0.09質(zhì)量％的Ni、0.5質(zhì)量％的In、0.6質(zhì)量％的Bi、0.01質(zhì)量％的Pd、0.006質(zhì)量％的P、0.004質(zhì)量％的Ge、0.05質(zhì)量％的Ga、0.13質(zhì)量％的Se、0.02質(zhì)量％的Te、0.05質(zhì)量％的La、0.02質(zhì)量％的Ce、0.04質(zhì)量％的Pr、0.03質(zhì)量％的Nd、0.8質(zhì)量％的Pm、0.05質(zhì)量％的Sm、0.05質(zhì)量％的Eu、0.02質(zhì)量％的Tm組成.
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取9.0Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.0Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取4.4Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.5Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取0.8Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.09Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；取5.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.6Kg的Bi加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Bi中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.01Kg的Pd加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Pd中間合金；取4.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.5Kg的In加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-In中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.006Kg的P加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-P中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.004Kg的Ge加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ge中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.05Kg的Ga加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ga中間合金；取1.1Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.13Kg的Se加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Se中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.02g的Te加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Te中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.02Kg的La加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-La中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.04Kg的Ce加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ce中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.03Kg的Pr加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Pr中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.04Kg的Nd加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Nd中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.05Kg的Pm加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Pm中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.05Kg的Sm加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Sm中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.05Kg的Eu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Eu中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.02Kg的Tm加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Tm中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例11無鉛焊料合金由95.0質(zhì)量％的Sn、0.9質(zhì)量％的Ag、0.6質(zhì)量％的Cu、0.04質(zhì)量％的Ni、1.1質(zhì)量％的Bi、0.4質(zhì)量％的In、1.2質(zhì)量％的Pd、0.005質(zhì)量％的P、0.005質(zhì)量％的Ge、0.11質(zhì)量％的Se、0.02質(zhì)量％的Ce、0.6質(zhì)量％的Pm、0.02質(zhì)量％的Tm組成。
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取7.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.9Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取5.0Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.6Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取0.3Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.04Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；取9.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.1Kg的Bi加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Bi中間合金；取2.8Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.4Kg的In加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-In中間合金；取9.9Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.2Kg的Pd加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Pd中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.005Kg的P加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-P中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.005Kg的Ge加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ge中間合金；取0.9Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.11Kg的Se加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Se中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.02Kg的Ce加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ce中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.06Kg的Pm加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Pm中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.02Kg的Tm加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Tm中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例12無鉛焊料合金由95.7質(zhì)量％的Sn、1.3質(zhì)量％的Ag、0.2質(zhì)量％的Cu、0.09質(zhì)量％的Ni、0.5質(zhì)量％的Bi、0.2質(zhì)量％的In、2.0質(zhì)量％的Pd、0.006質(zhì)量％的Ge、0.004質(zhì)量％的Ce組成.
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取11.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.3Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取1.4Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.2Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取0.7Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.09Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；取4.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.5Kg的Bi加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Bi中間合金；取1.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.2Kg的In加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-In中間合金；取17.9Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將2.0Kg的Pd加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Pd中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.006Kg的Ge加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ge中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例13無鉛焊料合金含有0.3質(zhì)量％的Ag、0.4質(zhì)量％的Cu、0.06質(zhì)量％的Ni、0.7質(zhì)量％的In、1.0質(zhì)量％的Bi、0.8質(zhì)量％的Pd、＜0.007質(zhì)量％的P、＜0.001質(zhì)量％的Ce、＜0.007質(zhì)量％的Ga、0.05質(zhì)量％的Se、＜0.02質(zhì)量％的Te，余量為Sn.
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取2.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.3Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取3.0Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.4Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.06Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；取8.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.0Kg的Bi加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Bi中間合金；取5.8Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.7Kg的In加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-In中間合金；取7.9Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.8Kg的Pd加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Pd中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.005Kg的P加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-P中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.001Kg的Ce加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ce中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.006Kg的Ga加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ga中間合金；取0.4Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm～20cm厚的水玻璃，將0.05Kg的Se加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Se中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.01Kg的Te加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Te中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例14無鉛焊料合金含有0.5質(zhì)量％的Ag、0.6質(zhì)量％的Cu、0.05質(zhì)量％的Ni、0.5質(zhì)量％的In、1.2質(zhì)量％的Bi、0.6質(zhì)量％的Pd、＜0.007質(zhì)量％的P、＜0.001質(zhì)量％的Ce、＜0.007質(zhì)量％的Ga、0.07質(zhì)量％的Se、＜0.02質(zhì)量％的Tm，余量為Sn.
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取4.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.5Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取5.0Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.6Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取0.4Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.05Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；取8.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.2Kg的Bi加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Bi中間合金；取4.8Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.5Kg的In加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-In中間合金；取4.9Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.6Kg的Pd加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Pd中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.005Kg的P加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-P中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.001Kg的Ce加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ce中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.006Kg的Ga加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ga中間合金；取0.6Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.07Kg的Se加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Se中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.01Kg的Te加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Te中間合金；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例15無鉛焊料合金含有1.6質(zhì)量％的Ag、0.7質(zhì)量％的Cu、0.04質(zhì)量％的Ni、0.3質(zhì)量％的In、1.3質(zhì)量％的Bi、0.4質(zhì)量％的Pd、＜0.007質(zhì)量％的P、＜0.001質(zhì)量％的Ce、＜0.05質(zhì)量％的Ga、0.08質(zhì)量％的Se、＜0.02質(zhì)量％的Tm，余量為Sn.
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取13.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.6Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取6.0Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.7Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取0.4Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.04Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；取9.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.3Kg的Bi加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Bi中間合金；取2.8Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.3Kg的In加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-In中間合金；取3.9Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.4Kg的Pd加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Pd中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.005Kg的P加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-P中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.001Kg的Ce加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ce中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.006Kg的Ga加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ga中間合金；取0.7Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.08Kg的Se加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Se中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.01Kg的Te加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Te中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
實施例16無鉛焊料合金含有2.8質(zhì)量％的Ag、0.8質(zhì)量％的Cu、0.08質(zhì)量％的Ni、0.2質(zhì)量％的In、1.5質(zhì)量％的Bi、0.3質(zhì)量％的Pd、＜0.007質(zhì)量％的P、＜0.02質(zhì)量％的Ce、＜0.05質(zhì)量％的Ga、0.05質(zhì)量％的Se、＜0.02質(zhì)量％的Tm，余量為Sn.
其制備方法如下以制備100Kg本發(fā)明的無鉛焊料合金為最終制備量，取26.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將2.8Kg的Ag加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ag中間合金；取7.0Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.8Kg的Cu加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Cu中間合金；取0.4Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.08Kg的Ni加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ni中間合金；取13.5Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將1.5Kg的Bi加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Bi中間合金；取1.8Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.2Kg的In加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-In中間合金；取2.9Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.3Kg的Pd加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Pd中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.005Kg的P加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-P中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.001Kg的Ce加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ce中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.006Kg的Ga加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Ga中間合金；取0.9Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.13Kg的Se加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Se中間合金；取0.2Kg的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；加入10cm-20cm厚的水玻璃，將0.01Kg的Te加入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為Sn-Te中間合金；在350-450℃把中間合金澆鑄成0.5KG/根的合金條備用；將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；加入10-20cm厚的水玻璃，將中間合金加入，在300-350℃熔解；熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
本發(fā)明的幾個實施例與現(xiàn)有的無鉛焊料合金的有關(guān)性能比較見表1，表1在說明書的第18頁。
由此實施例與比較例的測試結(jié)果表明無鉛焊料與傳統(tǒng)Sn63/Pb37焊料性能相比，具有較好的蠕變壽命及抗拉強度，焊接時無Pb煙發(fā)生，產(chǎn)品廢棄后無有害Pb成份，可順利應用于電子行業(yè)。
以上說明中Sn代表金屬錫、Ag代表金屬銀、Ni代表金屬鎳、Cu代表金屬銅、Bi代表金屬鉍、In代表金屬銦、Pd代表金屬鈀、P代表磷、Ga代表金屬鎵、Ge代表金屬鍺、Se代表硒、Tb代表碲、La代表金屬鑭、Ce代表金屬鈰、Pr代表金屬鐠、Nd代表金屬釹、Pm代表金屬钷、Sm代表金屬釤、Eu代表金屬銪、Tm代表金屬鋱。
表1實施例與比較例的性能對照表

權(quán)利要求
1.一種用于電子元件焊接用的無鉛焊料合金，其特征在于無鉛焊料合金含有94.5-99.7(質(zhì)量)％的Sn、0.01-3.0(質(zhì)量)％的Ag、0.01-1.5(質(zhì)量)％的Cu、0.001-1.0(質(zhì)量)％的Ni。
2.按照權(quán)利要求1所述的無鉛焊料合金，其特征在于無鉛焊料合金含有0.01-1.0(質(zhì)量)％的In或\和0.03-2.5(質(zhì)量)％的Bi。
3.按照權(quán)利要求2所述的無鉛焊料合金，其特征在于無鉛焊料合金含有La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tm一種或幾種和P、Ga、Ge、Se、Te的一種或幾種，添加量為0.001-1.5(質(zhì)量)％。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的無鉛焊料合金，其特征在于無鉛焊料合金含有0.03-2.5(質(zhì)量)％的Ba。
5.一種用于電子元件焊接用的無鉛焊料合金制備方法，其特征在于(1)分別按0.2-27質(zhì)量％的Sn投入坩堝中，加熱至250℃±30℃；(2)加入10cm-20cm厚的水玻璃，分別按比例取Ag、Cu、Ni、In、Bi、Pd、P、Ge、Ga、Se、Te、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tm力入，于1300-1500℃冶煉，保溫1-2小時，成為上述元素與Sn中間合金；(3)在350-450℃把中間合金澆鑄成合金條備用；(4)將剩余量的Sn裝入坩堝中，加熱至220-280℃；(5)加入10-20cm厚的水玻璃，將Sn與上述元素的中間合金加入，在300-350℃熔解；(6)熔解后于250-350℃之間鑄成合金錠和焊錫條；
6.按照權(quán)利要求所述的5用于電子元件焊接用的無鉛焊料合金制備方法，其特征在于合金錠可拉成實心焊錫絲或帶焊劑芯的焊錫絲，也可以將合金錠用于真空吹制成無鉛焊料粉，制成焊錫漿。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電子元件焊接用的無鉛焊料合金及其制備方法，本發(fā)明的無鉛焊料合金，其特征在于以Sn－Ag－Cu－Ni為主要成分，選擇添加In、Bi、Pd、P、Ge、Ga、Se、Te、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tm。本發(fā)明的制備方法特征在于，按比例取Sn與Ag、Cu、Ni以及添加元素采用水玻璃的遮蓋工藝，在1300－1500℃冶煉成為中間合金；再采用水玻璃的遮蓋工藝把剩余的Sn與中間合金在300－350℃熔解，熔解后于250－350℃之間鑄成合金錠和焊錫條。本發(fā)明的無鉛焊料合金還可對含Ag、Pd等貴金屬高檔電子元件焊接，產(chǎn)品不含鉛，焊接強度、抗老化性、耐氧化性、潤濕性及熔點得到改善。
文檔編號B23K35/26GK1570166SQ20041002318
公開日2005年1月26日 申請日期2004年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月9日
發(fā)明者鄧和升, 于耀強, 鄧和軍 申請人:鄧和升