專(zhuān)利名稱(chēng)：：無(wú)鉛焊錫的焊料組成物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明有關(guān)于無(wú)鉛焊錫的焊料組成物，尤指一種可應(yīng)用于焊接保險(xiǎn)絲材料及焊接面或母材為鎳銅銀或其合金的無(wú)鉛焊錫焊料組成物。
背景技術(shù)：
：雖然現(xiàn)今電子產(chǎn)業(yè)已成功發(fā)展，但由于鉛的毒性及全球?qū)τ阢U的管制及禁令，鉛錫焊料合金面臨一個(gè)有限的未來(lái)；所以，全世界各地均已開(kāi)始著手研發(fā)適當(dāng)?shù)臒o(wú)鉛焊料，以便取代鉛錫合金.在過(guò)去保險(xiǎn)絲制造時(shí)的焊接多以錫鉛為材料，錫鉛材料的流動(dòng)產(chǎn)佳，所需的助焊劑量?jī)H需1.6wt%,凝固表面無(wú)鑄孔及有光澤，所以制程上較為筒易.而在無(wú)鉛化的潮流中，最常被使用的材料為錫、銀、銅系列的焊錫.由于其凝固表面有太多的孔洞，所以在保險(xiǎn)絲自動(dòng)生產(chǎn)的組裝上會(huì)因表面的孔洞，使得保險(xiǎn)絲無(wú)法牢固于焊錫之上，造成產(chǎn)品不良.另外在與鎳的潤(rùn)濕性與錫、銀、銅系列合金展現(xiàn)出不佳的潤(rùn)濕性及擴(kuò)散效果，使得焊接面的強(qiáng)度不夠，在產(chǎn)品的信賴(lài)性有疑慮，所以必須以新合金來(lái)解決以上的問(wèn)題。，如圖1及圖2所示即利用連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)制造的保險(xiǎn)絲結(jié)構(gòu)，其保險(xiǎn)絲1至少包含有一絕緣外殼11以及一固定于該鄉(xiāng)^彖外殼11的導(dǎo)電端蓋12,該絕緣外殼11一端先以焊料13結(jié)合一導(dǎo)電端蓋12,并在內(nèi)部以一熔絲14朝另一端延伸，然后再利用焊料13固定另一導(dǎo)電端蓋12，以形成一保險(xiǎn)絲l結(jié)構(gòu)。其中，該導(dǎo)電端蓋12是由銅或其合金沖壓而成后，為防止銅發(fā)生氧化作用而于其表面鍍鎳，但是鎳的潤(rùn)濕性不佳，故使用一般的焊料(例如錫3.0%銀0.5%銅泛用無(wú)鉛錫焊料)無(wú)法順利潤(rùn)濕鍍鎳表面及較差的擴(kuò)散效果，而使焊料13形成如圖所示的球狀外形，無(wú)法使熔絲14固定于絕緣外殼11中央，或者是無(wú)法潤(rùn)濕于絕緣外殼11與導(dǎo)電端蓋12間而固定絕緣外殼11,使得焊接良率過(guò)低。說(shuō)明書(shū)附圖圖1為習(xí)用保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)立體圖；圖2為習(xí)用焊料用于固定保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明中無(wú)鉛焊錫焊料用于固定保險(xiǎn)絲的另一結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為本發(fā)明中無(wú)鉛焊錫焊料用于固定保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)示意圖.圖號(hào)i兌明1保險(xiǎn)絲11絕緣外殼12導(dǎo)電端蓋13焊料14熔絲2保險(xiǎn)絲21絕緣外殼22導(dǎo)電端蓋23無(wú)鉛焊錫焊料24熔絲
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是一種用來(lái)焊接或作為焊料，并具有較佳的擴(kuò)散性以及潤(rùn)濕性的無(wú)鉛焊錫焊料組成物.為達(dá)上迷目的，本發(fā)明的焊料組成物其包含有特定組成比例的錫、銅、銻，其利用銻來(lái)增加對(duì)鎳的潤(rùn)濕性及加工時(shí)的延展性，或者是特定組成比例錫、銅、銻、鎳的焊料組成物，其中添加微量的鎳來(lái)增加其耐高溫性及高溫抗氧化性，使該焊料具有較佳的焊接良率.本發(fā)明的另一目的，是在高速自動(dòng)化保險(xiǎn)絲的組裝線(xiàn)上，保險(xiǎn)絲導(dǎo)電端蓋及絕緣外殼的組裝中，本發(fā)明的焊料有適度的擴(kuò)散性使得焊料可以在導(dǎo)電端蓋形成半月形的形狀，并使絕緣外殼在焊接冷卻后可以緊密的固定于焊料與導(dǎo)電端蓋之間形成一個(gè)氣密組裝物。具體實(shí)施例方式本發(fā)明無(wú)鉛焊錫的焊料組成物，其焊料組成物包含有從95%至97,9%的錫，從2%至3%的銅，從0.1%至2°/。的銻，或者從95%至97.9%的錫，從2%至3%的銅，從0.1°/。至2%的銻，從0.01%至0.1%的鎳，而錫、銅、銻、鎳以根據(jù)表1的配方組成混合以制備實(shí)施例1至6以反比較例1及2的多種焊料，而進(jìn)行不同測(cè)試.第一項(xiàng)測(cè)試根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)Z-3197，不同焊料組成成分對(duì)擴(kuò)散性的測(cè)量，其測(cè)試結(jié)果如下。_<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>(表l)其測(cè)試結(jié)果如表1，其中實(shí)施例1至實(shí)施例5為錫、銅、銻、鎳不同百分比的組成物，實(shí)施例6則為錫、銅、銻的組成物，而比較例1反2則為錫、銅不同百分比的組成物，比較例3為錫、銅以及銀的合金，而分別使用于銅表面或鎳表面的擴(kuò)散性比較中，雖然比較例1、2及3的擴(kuò)散性較高，但其較高的擴(kuò)散性使的焊錫會(huì)爬太高而無(wú)法順利組裝其它的零件，但擴(kuò)散性太低則無(wú)法增加焊接面積及強(qiáng)度，故實(shí)施例1至6所測(cè)得的擴(kuò)散性較佳.第二項(xiàng)測(cè)試根據(jù)(JIS)Z-3284,不同焊料組成成分對(duì)潤(rùn)濕時(shí)間以及潤(rùn);顯性的測(cè)量，其測(cè)試結(jié)果如下。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>(表2)其測(cè)試結(jié)果如表2，其中實(shí)施例1至實(shí)施例5為錫、銅、銻、鎳不同百分比的組成物，實(shí)施例6則為錫、銅、銻的組成物，而比較例1及2則為錫、銅不同百分比的組成物，而分別使用于銅表面或鎳表面的潤(rùn)濕時(shí)間比較中，實(shí)施例1至6所測(cè)得的潤(rùn)濕時(shí)間低于比較例1的潤(rùn)濕時(shí)間，該潤(rùn)濕時(shí)間是測(cè)量焊料附著于銅表面或鎳表面上的速度，低潤(rùn)濕時(shí)間是焊料較佳的特點(diǎn)；而潤(rùn)濕性是焊料與銅表面或鎳表面之間的附著力，提供焊料附著于底層的有效力量指針，而從表1及表2中亦可得知其比較例1中的潤(rùn)濕性及擴(kuò)散效果較差，若應(yīng)用于保險(xiǎn)絲的組裝上，則形成如圖2所示的結(jié)構(gòu)，而比較例2的潤(rùn)濕性較高及擴(kuò)散效果較佳，應(yīng)用于保險(xiǎn)絲的組裝上，則形成如圖3所示的結(jié)構(gòu)，上述兩種結(jié)構(gòu)均無(wú)法產(chǎn)生較佳的組合緊密性，而實(shí)施例1至6則具有較佳的潤(rùn)濕性及擴(kuò)散性.而無(wú)鉛焊錫的焊接時(shí)其焊點(diǎn)(如焊墊、電極、零件腳)的材料，其多為銅等導(dǎo)電材質(zhì)制成，為了防止銅等導(dǎo)電材質(zhì)發(fā)生氧化作用，形成焊點(diǎn)表面潤(rùn)濕不佳，造成焊接不良，在某些情況下會(huì)鍍上鎳來(lái)保護(hù)，如保險(xiǎn)絲結(jié)構(gòu)，如圖4所示，其保險(xiǎn)絲2至少包含有一絕緣外殼21(可以為玻璃或具有絕緣性的材料)以及一固定于該絕緣外殼21的導(dǎo)電端蓋22，該絕緣外殼21—端先以無(wú)鉛焊錫焊料23結(jié)合一導(dǎo)電端蓋22,并在內(nèi)部以一熔絲24朝另一端延伸，然后再利用無(wú)鉛焊錫焊料23固定另一導(dǎo)電端蓋22,以形成一保險(xiǎn)絲2結(jié)構(gòu)；其中，該導(dǎo)電端蓋22是由銅或其合金沖壓而成后，于其表面鍍上鎳，該熔絲24則例如為銅鍍錫的材質(zhì)，而該無(wú)鉛焊錫焊料23則包含有從95°/。至97.9%的錫，從2%至3%的銅，從0.1%至2%的銻，以利用銻來(lái)增加對(duì)鎳的潤(rùn)濕性及加工時(shí)的延展性，使其具有較佳的潤(rùn)濕性及擴(kuò)散效果，使得焊料23可以在導(dǎo)電端蓋22形成半月形的形狀，并使絕緣外殼21在焊接冷卻后可以緊密的固定于焊料23與導(dǎo)電端蓋22之間形成一個(gè)氣密組裝物，或者該無(wú)鉛焊錫焊料23包含有從95%至97.9%的錫，從2%至3%的銅，從0.1%至2%的銻，從0.01%至0.1%的鎳，其中添加微量的鎳來(lái)增加其耐高溫性及高溫抗氧化性，使該焊料具有較佳的焊接良率.如上所述，本發(fā)明提供一較佳可行的無(wú)鉛焊錫的焊料組成物，于是依法提呈發(fā)明專(zhuān)利的申請(qǐng)；然而，以上的實(shí)施說(shuō)明及圖式所示，是本發(fā)明較佳實(shí)施例，并非以此局限本發(fā)明，是以，舉凡與本發(fā)明的構(gòu)造、裝置、特征等近似、雷同的，均應(yīng)屬本發(fā)明的創(chuàng)設(shè)目的及申請(qǐng)專(zhuān)利范圍之內(nèi).權(quán)利要求1、一種無(wú)鉛焊錫的焊料組成物，其包含有從95％至97.9％的錫；從2％至3％的銅；從0.1％至2％的銻。2、如權(quán)利要求1所述無(wú)鉛焊錫的悍料組成物，其中該焊料含有微量的鎳.3、一種無(wú)鉛焊錫的焊料組成物，其包含有從94.9%至97.89%的錫；從2%至3Q/o的銅；從0.1%至2%的銻；從0.01%至0.1%的鎳.4、一種保險(xiǎn)絲結(jié)構(gòu)，其保險(xiǎn)絲至少包含有一絕緣外殼以及一固定于該絕緣外殼的導(dǎo)電端蓋，該導(dǎo)電端蓋藉由焊料固定于該絕緣外殼；其特征在于該焊料組成物包含有從95%至97.9%的錫，從2%至3%的銅，從0.P/。至2%的銻.5、一種保險(xiǎn)絲結(jié)構(gòu)，其保險(xiǎn)絲至少包含有一絕緣外殼以及一固定于該絕緣外殼的導(dǎo)電端蓋，該導(dǎo)電端蓋藉由焊料固定于該絕緣外殼；其特征在于該焊料組成物包含有從95%至97.9%的錫，從2%至3%的銅，從0.1%至2%的銻，從0.01%至0.1%的鎳。6、如^又利要求4或5所述保險(xiǎn)絲結(jié)構(gòu)，其中該絕緣外殼為玻璃或具有絕緣性的材料.7、如權(quán)利要求4或5所述保險(xiǎn)絲結(jié)構(gòu)，其中該導(dǎo)電端蓋是由銅或其合金沖壓而成后，于表面鍍鎳。全文摘要本發(fā)明的焊料組成物其包含有特定金屬組成比例的錫、銅、銻或者是錫、銅、銻、鎳，該焊料在鎳銅銀等金屬或其合金的焊接上有較佳的焊接性及焊接強(qiáng)度。文檔編號(hào)B23K35/26GK101190480SQ20061014529公開(kāi)日2008年6月4日申請(qǐng)日期2006年11月29日優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日發(fā)明者李三蓮,王彰盟申請(qǐng)人:升貿(mào)科技股份有限公司