專利名稱：含Pr、Zr、Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，主要用于表面組裝及封裝領(lǐng)域，是 一種釬焊性能(如潤濕性能)良好、焊點(diǎn)力學(xué)性能特別是抗蠕變能力優(yōu)良的新型 無鉛釬料，屬于金屬材料類及冶金領(lǐng)域的釬焊材料。
二背景技術(shù)：
由于傳統(tǒng)Sn-Pb釬料中Pb對人體以及環(huán)境的有害作用，相關(guān)法令陸續(xù)頒 布以禁止Sn-Pb釬料在相關(guān)行業(yè)的應(yīng)用，無鉛釬料應(yīng)運(yùn)而生。目前已研究的 無鉛釬料主要有二元的Sn-Bi、 Sn-Zn、 Sn-Cu、 Sn-Ag等系，三元的Sn-Ag-Cu、 Sn-Ag-Bi、 Sn-Zn-Bi、 Sn-Zn-Ag、 Sn-Cu-Ni等系。電子器件的微小型化趨勢 以及日益苛刻的工作環(huán)境，要求現(xiàn)有的無鉛焊點(diǎn)擁有更好的可靠性以滿足使 用需求。Sn-Bi釬料由于釬焊焊點(diǎn)凝固過程中容易在晶界產(chǎn)生低熔共晶，使 用中容易產(chǎn)生"焊點(diǎn)剝離"等缺陷，目前在電子行業(yè)的應(yīng)用已較少；Sn-Cu 系合金一方面由于其熔點(diǎn)較高(227°C)，另一方面釬焊過程中生成的Cu-Sn 化合物熱穩(wěn)定性較差，目前多用于對焊點(diǎn)可靠性能要求不太高的器件中； Sn-Zn系釬料熔點(diǎn)較低，成本相比較其他二元系釬料而言也有一定的優(yōu)勢， 但其釬焊條件下極易氧化，限制了其應(yīng)用。在一系列的無鉛釬料中，Sn-Ag-Cu
系合金由于其相對較好的釬焊性能以及良好的焊點(diǎn)力學(xué)性能成為電子行業(yè)全 面實(shí)現(xiàn)無鉛化的首選合金。但其廣泛應(yīng)用的同時(shí)也為電子行業(yè)帶來了一些新 的挑戰(zhàn)， 一方面其潤濕性能相對傳統(tǒng)的Sn-Pb釬料來說還有一定的差距；另 一方面，由于無鉛釬料Sn-Ag-Cu的熔點(diǎn)相比傳統(tǒng)Sn-Pb釬料來說提高了 30 'C左右，釬焊溫度也有了很大的提高，過高的釬焯溫度會導(dǎo)致釬焊接頭界面 化合物的過度生長，過厚的金屬間化合物層會對悍點(diǎn)的可靠性產(chǎn)生不利的影 響，后期服役過程中焊點(diǎn)界面層金屬間化合物的熱穩(wěn)定性也存在一定的不足， 應(yīng)用于一些具有特殊工作環(huán)境要求的器件時(shí)Sn-Ag-Cu無鉛釬料的蠕變性能以及抗熱疲勞性能仍需進(jìn)一步的提高。目前研究者主要通過加入一些微量元 素通過合金化來進(jìn)一步優(yōu)化Sn-Ag-Cu系釬料的性能，也出現(xiàn)了一些相關(guān)研 究的公開專利成果，國內(nèi)外已研究成果主要是通過加入A1、 Ni、 Co、 Ti、 Bi、 Ni、 In、 Ge、 P等元素來優(yōu)化Sn-Ag-Cu系合金釬料的性能。國外已公開的專 利代表性的有Sn-(O.01 -20wt%)Ag-(0.01 -1 wt%)Cu-(0.01 -2wt%)Al- (0.01 -4wt%) Ni[美國專利US2007/0092396 Al]，低銀系等的Sn-(0.3 -0.4wt%) Ag- (0.6 -0.7 wt%)Cu- (0.01 - 1.0 wt Q/。)P[美國專利US7335269 B2];通過加入稀土元素來優(yōu) 化Sn-Ag-Cu釬料性能的國外公開專利還鮮見報(bào)道，主要集中在中國，代表 性的公開專利成果主要有Sn-(2-5wt%)Ag-(0.2-1 wt %)Cu-(0.025-1 .Owt%)Er 等。
已有研究發(fā)現(xiàn)，微量非稀土元素的加入雖然可以在一定程度上影響Sn、 Ag、 Cu釬料的熔化特性、釬焊性能以及焊點(diǎn)力學(xué)性能，但對釬料的綜合性能影響不 大，單一Ti、 Co、 Mn、 Ni等元素的加入雖然能夠明顯降低Sn-Ag-Cu釬料釬焊 凝固所需的過冷度，有望降低由于凝固過冷度過大所引起的凝固裂紋以及空洞等 缺陷， 一定程度上可以提高釬料合金的性能，但對服役過程中焊點(diǎn)的力學(xué)性能影 響甚微，對焊點(diǎn)組織形貌的改善以及綜合性能的提高作用不大；單一Bi的加入 雖然可以提高服役過程中焊點(diǎn)的熱穩(wěn)定性，但凝固過程中容易在晶界形成低熔共 晶，弱化接頭的性能；Al、 In、 Ge、 P等非稀土元素的加入對釬料合金的綜合性 能的提高也非常有限；微量單一稀土Ce的加入可以改善釬料的潤濕性能，優(yōu)化 釬料的組織性能，還可以提高釬料合金的抗蠕變性能以及力學(xué)性能，能夠明顯提 高Sn-Ag-Cu系釬料合金的綜合性能，單一稀土La、 Er、 Y具有類似的作用效果， 但通過加入單一稀土元素得到的Sn-Ag-Cu系釬料仍存在一定的不足，需要研究 開發(fā)通過加入多種元素的"協(xié)同"作用，以獲得潤濕性能、力學(xué)性能、蠕變性能 以及熱疲勞性能優(yōu)異的Sn-Ag-Cu無鉛釬料合金。
前期我們研究了同時(shí)添加Pr、 Ni、 Ga對Sn-Ag-Cu無鉛釬料性能的影響， 發(fā)現(xiàn)Pr、 Ni、 Ga的"協(xié)同作用"能夠顯著提高Sn-Ag-Cu無鉛釬料的潤濕性能、 增強(qiáng)焊點(diǎn)力學(xué)性能以及抗蠕變能力，但仍存在一定的不足。本發(fā)明在已有研究的 基礎(chǔ)上，在Sn-Ag-Cu合金中加入Pr、 Zr、 Co微量先素，相比Sn-Ag-Cu-Pr-Ni-Ga 釬料合金相比具有更好的焊點(diǎn)力學(xué)性能、抗蠕變能力，同時(shí)焊點(diǎn)組織熱穩(wěn)定性以
4及熱疲勞性能也得到顯著的改善，以滿足電子器件焊點(diǎn)微小型化以及高可靠性的 要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種釬焊性能(如潤濕性能)良好、焊點(diǎn)力學(xué)性能、 抗蠕變能力以及熱疲勞性能優(yōu)良的新型無鉛釬料，即一種含Pr、 Zr、 Co的 Sn-Ag-Cu無鉛釬料。
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，其特征是成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 配比為- 0.5 4.5。/o的Ag， 0.2 1.5。/o的Cu， 0.001~0.5%的Pr， 0.001 0.1%的 Zr， 0.001~0.1%的Co， 0.001~0.1%的Pb，余量為Sn。
釬料可采用常規(guī)方法制備，即使用市售的錫錠、銀錠、電解銅、金屬Pr、 金屬Zr、金屬Co,按需要配比，冶煉時(shí)加入經(jīng)優(yōu)化篩選確定的"覆蓋劑"或采 用"惰性氣體"保護(hù)進(jìn)行冶煉、澆鑄，可得到棒材。通過擠壓、拉拔，即得到絲 材(也可加入助焊劑，制成"藥芯焊絲")。采用制粉設(shè)備可將其制成顆粒狀(顆 粒大小可從0.106mm(140目) 0.038mm(400目))。鉛作為錫錠、銀錠、電解銅 等原材料中的"雜質(zhì)元素"，總量控制在0.001~0.1%范圍內(nèi)，以滿足符合中華 人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20422-2006《無鉛釬料》的規(guī)定。
本發(fā)明采用在Sn-Ag-Cu無鉛釬料中加入微量元素Pr、 Zr以及Co并通過其 "協(xié)同作用"來提高Sn-Ag-Cu系無鉛釬料潤濕性能、服役過程中內(nèi)部組織的熱 穩(wěn)定性、焊點(diǎn)力學(xué)性能、抗蠕變能力以及熱疲勞性能。微量高熔點(diǎn)元素Zr的加 入可為凝固過程提供更多的形核質(zhì)點(diǎn)，細(xì)化Sn-Ag-Cu無鉛釬料的基體組織、提 高Sn-Ag-Cu無鉛釬料力學(xué)性能(主要是抗拉強(qiáng)度)以及抗蠕變能力；稀土元素 Pr的加入一方面作為表面活性元素提高其潤濕性能，另一方面其"變質(zhì)作用" 能夠明顯改變Sn-Ag-Cu釬料的"組織形貌"，稀土 Pr的這種作用在新發(fā)明的合 金體系Sn-Ag-Cu-Pr-Zr-Co中相比前期研究的Sn-Ag-Cu-Pr-Ni-Ga顯得更為突出， 其對蠕變性能的提高有很大的貢獻(xiàn)作用，同時(shí)其"親Sn作用"能夠減小基體內(nèi) 部金屬間化合物的生成顯著增強(qiáng)焊點(diǎn)服役過程中的組織熱穩(wěn)定性；元素Co的加 入一方面可以降低釬料凝固過程所需的過冷度，有效減少凝固缺陷，另一方面可 以有效減緩服役過程焊點(diǎn)界面層金屬間化合物的生長，有利于服役過程中焊點(diǎn)力
5學(xué)性能的保持。
四

圖1:時(shí)效過程中，表1中不同成分合金(合金1、 2、 3、 4、 5、 6)的力學(xué)
性能。其中圖1 (a)為不同Pr含量的QFP器件焊點(diǎn)(未時(shí)效與15(TC時(shí)效800h)
拉伸力。圖l (b)為不同Pr含量的0805片式電阻(未時(shí)效與15(TC時(shí)效800h)
焊點(diǎn)抗剪力，可以發(fā)現(xiàn)新發(fā)明的Sn-Ag-Cu-Pr-Zr-Co無鉛釬料焊點(diǎn)時(shí)效過程中力
學(xué)性能的下降速率明顯低于普通Sn-Ag-Cu焊點(diǎn)。
圖2:表l中不同成分合金(合金l、 2、 3、 4、 5、 6)的蠕變疲勞壽命。
圖3:未加Zr、 Co及稀土 Pr的Sn-Ag-Cu無鉛釬料合金的金相顯微組織(含 3.8%Ag， 0.7%Cu，余量為Sn (未加稀土元素)的釬料顯微組織(IOOX))。
圖4:添加Zr、 Co及稀土 Pr的Sn-Ag-Cu無鉛釬料合金的金相顯微組織(X 100),相比普通Sn-Ag-Cu無鉛釬料枝晶的方向性明顯降低，"共晶組織存在形 貌"明顯改變，組織中初晶0 -Sn比例明顯降低，組織均勻(含0.05%Zr， 0.05%Co， 3.8%Ag， 0.7%Cu， 0.05%Pr，余量為Sn的釬料顯微組織(100X ))。
圖5:添加Zr、 Co及稀土 Pr的Sn-Ag-Cu無鉛釬料合金的金相顯微組織(X 100)，"變質(zhì)作用"更加明顯，組織中出現(xiàn)黑色稀土相(含0.1%Zr， 0.1%Co， 3.8%Ag， 0.7%Cu， 0.5%Pr，余量為Sn的釬料顯微組織(100X ))。
圖6:悍點(diǎn)界面顯微組織(15(TC時(shí)效800h)。圖7 (a)為未加Zr、 Co及 稀土 Pr的Sn-Ag-Cu無鉛焊點(diǎn)界面顯微組織(含3.8%Ag， 0.7%Cu，余量為Sn (未加稀土元素)的焊點(diǎn)界面顯微組織(15(TC時(shí)效800h);圖7 (b)為添加Zr、 Co及稀土 Pr的Sn-Ag-Cu無鉛焊點(diǎn)界面顯微組織(含0.1%Zr， 0.1%Co， 3.8%Ag， 0.7%Cu, 0.05%Pr,余量為Sn的焊點(diǎn)界面顯微組織(150°C時(shí)效800h)，界面脆 性金屬間化合物層厚度相比普通Sn-Ag-Qi無鉛焊點(diǎn)明顯減小，說明新發(fā)明的無 鉛釬料合金體系相比普通Sn-Ag-Cu無鉛釬料其服役過程中焊點(diǎn)熱疲勞性能明顯
土日古 促問。
五、 具體實(shí)施方案
本項(xiàng)發(fā)明主要解決了以下關(guān)鍵性問題
1)通過優(yōu)化Pr、 Zr、 Co以及Sn、 Ag、 Cu的化學(xué)成分，通過添加的微量元 素的"協(xié)同"作用，得到了對母材潤濕性、鋪展性能良好；焊點(diǎn)力學(xué)性能(0b、T)、蠕變性能以及熱疲勞性能優(yōu)異的Sn-Ag-Cu系無鉛釬料，并將其熔點(diǎn)控制在 低于或等于Sn-Ag-Cu三元合金227。C的2lrC 227。C范圍內(nèi)。
表l:典型Pr、 Zr、 Co、 Sn、 Ag、 Cu無鉛釬料合金成分 序號 12 3 4 5 6
Pr含量(wZ%) 0.001 0.025 0.050.10.25 0.5
Zr含量0.050/0， Co含量0.05%， Ag含量3.80/。， 01含量0.7%，余量為Sn
2) 已有的研究表明，加入適量的Co，可細(xì)化釬料的顯微組織，其加入量在 0.01% 0.5%范圍內(nèi)，(參照專利ZL 200810223968.5)。但是試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在本發(fā) 明的"合金系統(tǒng)"中，Co的作用與已有的研究結(jié)果相比存在一定差異。在本發(fā) 明的Sn-Ag-Cu系無鉛釬料中，Co的加入對釬料基體組織的細(xì)化作用并不明顯， 但其加入量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))在0.001~0.1%的范圍內(nèi)，它可以"抑制"界面脆性 的Cu-Sn金屬間化合物的生長，加入量過多，會生成的大塊脆性CoSn2金屬間化 合物會嚴(yán)重降低釬料的延伸率，反而成為拉伸過程中的裂紋源，惡化其力學(xué)性能。 因此，Co的含量控制在上述范圍內(nèi)(0.001~0.1%)，本發(fā)明的Sn-Ag-Cu系無鉛 釬料具有最佳的釬縫力學(xué)性能。
3) 高熔點(diǎn)合金元素Zr在無鉛釬料中的添加還鮮見報(bào)道，本發(fā)明中試驗(yàn)研究 表明微量Zr的加入，由于在釬料基體中形成穩(wěn)定的彌散分布的ZrSn2金屬間化 合物，作為異質(zhì)形核核心，有利于形核，細(xì)化基體組織，增加焊點(diǎn)剪切強(qiáng)度的同 時(shí)提高了其延伸率；當(dāng)含量過高超過0.1%時(shí)由于生成尺寸較大的ZrSn2金屬間化 合物，延伸率反而下降，但其對抑制界面金屬間化合物生長作用甚微。因此，本 發(fā)明的微量元素Zr的含量應(yīng)控制在(0.001~0.1%)范圍內(nèi)。
4) 試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明所選定的Sn-Ag-Cu系無鉛釬料的成分范圍內(nèi)，加 入稀土元素Pr由于"表面活性"作用能夠顯著提高Sn-Ag-Cu釬料合金的釬焊性 能，而且試驗(yàn)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)稀土元素Pr在微量元素Zr、 Co的協(xié)同作用下具有更 明顯的"變質(zhì)作用"，即改變Sn-Ag-Cu系無鉛釬料"組織結(jié)構(gòu)"的能力(參見 附圖4、 5、 6)，而不僅是以往傳統(tǒng)的"細(xì)化晶粒"的作用。試驗(yàn)表明，稀土元 素Pr的加入量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))小于0.001%時(shí)，對Sn-Ag-Cu釬料性能改變影響 甚微。但是加入量超過0.5%后，由于氧化嚴(yán)重并且生成大塊的Sn-Pr化合物，
7反而使Sn-Ag-Cu系無鉛釬料的潤濕性、鋪展性能、釬縫力學(xué)性能變差，Pr含量 在0.001- 0.5%效果最佳。稀土 Pr的加入能夠加劇釬料合金凝固過程中枝晶的分 形、弱化初晶P-Sn的方向性，使無鉛釬料具有優(yōu)良的力學(xué)性能。從試驗(yàn)結(jié)果可 以看出(參見附圖4、 5、 6): Pr的加入明顯改變了釬料顯微組織的形貌，稀土 Pr元素加入量的不同，顯著影響共晶組織"存在狀態(tài)"，與以往的研究結(jié)果有著 一定的不同，本發(fā)明釬料合金蠕變抗力的顯著提高更多依賴于共晶組織形貌的 "改變"對其貢獻(xiàn)作用，而不僅僅是傳統(tǒng)的晶粒得到細(xì)化導(dǎo)致蠕變抗力的提高； 同時(shí)不同晶面Pr的吸附量存在一定差別，從而改變凝固過程中晶體生長時(shí)各個(gè) 晶面的相對生長速率，最終改變晶粒的形態(tài)，使組織更加均勻，由于稀土元素 Pr在晶界的富集使得釬料組織的熱穩(wěn)定性也有明顯的提高。 與以往研究相比，本發(fā)明的創(chuàng)造性在于
一、 經(jīng)過大量對比試驗(yàn)，確定了具有優(yōu)良性能的新的合金體系Pr、 Zr、 Co、 Sn、 Ag、 Cu無鉛釬料。經(jīng)過化學(xué)成分"優(yōu)化"試驗(yàn)，分別確定了各組元的含量 范圍。通過深入、細(xì)致的理論研究發(fā)現(xiàn)，Pr、 Zr、 Co元素在Sn-Ag-Cu系無鉛釬 料中的作用與在其它合金系的無鉛釬料的作用有"顯著的差異"，Pr、 Zr、 Co 任意單一微量元素的添加Sn-Ag-Cu系無鉛釬料均得不到理想的綜合性能，但在 新發(fā)明的Sn-Ag-Cu無鉛釬料合金體系中，通過Pr、 Zr、 Co元素的"協(xié)同作用"， 不僅具有顯著改變Sn-Ag-Cu系無鉛釬料的組織形態(tài)的作用，同時(shí)能夠增強(qiáng)組織 的熱穩(wěn)定性，同時(shí)在本合金體系中即Sn-Ag-Cu-Pr-Zr-Co合金體系中Pr的"變質(zhì) 作用"相比我們前期發(fā)明的合金體系Sn-Ag-Cu-Pr-Ni-Ga相比更為顯著，"共晶 組織存在狀態(tài)"明顯改變，使得新發(fā)明的Sn-Ag-Cu系無鉛釬料具有優(yōu)良的力學(xué) 性能以及抗蠕變能力；
二、 通過Pr、 Zr、 Co微量元素的"協(xié)同作用"，能夠有效"抑制"焊點(diǎn)服役 過程中界面脆性金屬間化合物Cu6Sn5以及Cu3Sn的生長以及內(nèi)部金屬間化合物 的粗化生長速率，顯著提高焊點(diǎn)的熱疲勞性能，為新發(fā)明的無鉛釬料的實(shí)際應(yīng)用 提供試驗(yàn)支撐。
根據(jù)本發(fā)明的"含Pr、 Zr、 Co、 Sn、 Ag、 Cu無鉛釬料"的質(zhì)量配比，敘述 本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。 實(shí)施例一一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 3.5%Ag， 1.0%Cu， 0.001%Pr， 0.03%Zr， 0.01%Co， 0.001% Pb，余量為Sn。上
述成分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在216 "C左右，液相線溫度在22(TC左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑 在紫銅和PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。 實(shí)施例二
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 3.2%Ag， 0.4%Cu， 0.4%Pr， 0.05%Zr， 0.05%Co， 0.05% Pb，余量為Sn。上述成
分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在213"C左右， 液相線溫度在217'C左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑在紫銅和 PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。 實(shí)施例三
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 4.5%Ag， 0.2%Cu， 0.4%Pr， 0.07%Zr， 0.06%Co， 0.07% Pb，余量為Sn。上述成
分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在213。C左右， 液相線溫度在219'C左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑在紫銅和 PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。 實(shí)施例四
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 4.0%Ag， 0,9%Cu， 0.3%Pr， 0.06%Zr， 0.05%Co， 0.05% Pb，余量為Sn。上述成 分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在212'C左右， 液相線溫度在219X:左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑在紫銅和 PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。 實(shí)施例五
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 3.5%Ag， 0.6%Cu， 0.001%Pr， 0.1%Zr， 0.001%Co， 0.05% Pb，余量為Sn。上述 成分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在212"左 右，液相線溫度在217'C左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑在紫 銅和PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。實(shí)施例六
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 3.2%Ag， 1.2%Cu， 0.5%Pr， 0.05%Zr， 0.03%Co， 0.02% Pb，余量為Sn。上述成
分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在212"C左右， 液相線溫度在223"左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑在紫銅和 PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。 實(shí)施例七
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 1.5%Ag， 0.7%Cu, 0.2%Pr， 0.03%Zr， 0,l%Co， 0.02% Pb，余量為Sn。上述成
分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在213。C左右， 液相線溫度在223'C左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑在紫銅和 PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。 實(shí)施例八
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 2.0%Ag， 0,5%Cu， 0.15%Pr， 0.06%Zr， 0.04%Co， 0.02% Pb，余量為Sn。上述 成分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在214'C左 右，液相線溫度在225'C左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑在紫 銅和PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。 實(shí)施例九
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 2.5%Ag， 0.8%Cu， 0.35%Pr， 0.001%Zr， 0.1%Co， 0.05% Pb，余量為Sn。上述 成分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在218'C左 右，液相線溫度在223"C左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑在紫 銅和PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。 實(shí)施例十
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 4.2%Ag， 0.2%Cu， 0.5%Pr， 0.03%Zr， 0.02%Co， 0.05% Pb，余量為Sn。上述成
分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在215'C左右， 液相線溫度在22rc左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑在紫銅和PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。 實(shí)施例十一
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 3.8%Ag， 0.7%Cu， 0.1%Pr， 0.05%Zr， 0.08%Co， 0.05% Pb，余量為Sn。上述成 分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在214匸左右， 液相線溫度在217t:左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑在紫銅和 PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。 實(shí)施例十二
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 3.0%Ag， 0.5%Cu， 0.05%Pr， 0.1°/。Zr， 0.1%Co， 0.05% Pb，余量為Sn。上述成
分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在21(C左右， 液相線溫度在217'C左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑在紫銅和 PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。 實(shí)施例十三
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 4.0%Ag， 0.5%Cu， 0.25%Pr， 0.025%Zr， 0.045%Co， 0.05% Pb，余量為Sn。上 述成分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在215 'C左右，液相線溫度在218。C左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑 在紫銅和PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。 實(shí)施例十四
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 0.5%Ag， 0.5%Cu， 0.5%Pr， 0.07%Zr， 0.03%Co， 0.07% Pb，余量為Sn。上述成 分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在219"C左右， 液相線溫度在227C左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑在紫銅和 PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。 實(shí)施例十五
一種含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為 4.5%Ag， 1.5%Cu， 0.05%Pr， 0.03%Zr， 0.1%Co， 0.1% Pb，余量為Sn。上述成 分配比得到的"含Pr、 Zr、 Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料"固相線溫度在216'C左右，
11液相線溫度在224'C左右(考慮了試驗(yàn)誤差)，配合市售免清洗助焊劑在紫銅和 PCB板上潤濕性、鋪展性優(yōu)良。
權(quán)利要求
1、一種含Pr、Zr、Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，其特征是成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為0.5～4.5％的Ag，0.2～1.5％的Cu，0.001～0.5％的Pr，0.001～0.1％的Zr，0.001～0.1％的Co，0.001～0.1％的Pb，余量為Sn。
全文摘要
一種含Pr、Zr、Co的Sn-Ag-Cu無鉛釬料，屬于金屬材料類釬焊材料。其成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是0.5～4.5％的Ag，0.2～1.5％的Cu，0.001～0.5％的Pr，0.001～0.1％的Zr，0.001～0.1％的Co，0.001～0.1％的Pb，余量為Sn。該釬料釬焊性能(如潤濕性能)良好、焊點(diǎn)力學(xué)性能、抗蠕變能力以及熱疲勞性能優(yōu)良。
文檔編號B23K35/26GK101579789SQ20091003304
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者皋利利, 薛松柏, 顧文華, 顧立勇 申請人:南京航空航天大學(xué)