專利名稱：一種難拉拔合金焊錫絲的制備方法及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種難拉拔合金焊錫絲的制備方法及其應用，可用于超細防氧化焊錫絲和脆性低溫焊錫絲的制備，屬于特種焊錫絲的制造技術領域。本發(fā)明方法制備的產品可用于電子組裝工藝中的微細間距焊盤與元器件的手工焊接或半自動機器焊接，以及多級封裝和熱敏元件的低溫焊接。
背景技術：
在電子封裝中，焊錫絲是手工焊接或半自動機器焊接的常用焊接材料。隨著封裝技術的發(fā)展，封裝密度不斷提高，這就需要能夠勝任于電子組裝工藝中的微細間距焊盤與元器件的超細焊錫絲；而多級封裝及熱敏元件的焊接需要低溫焊絲。對于焊點間距在小于等于Φ0. 2mm的微型電子組裝件(SMT)、線路板、元器件、微型接插件、紅外線工藝的焊件，所需焊錫絲必須要小于等于Φ0. 12mm，否則，兩個焊點就容易發(fā)生橋連，造成元件、線路短路；對于多級封裝中的低溫焊接以及熱敏感元件的手工焊， 由于沒有合適熔點的焊錫絲材料而不得不使用原料昂貴的Sn-52h焊絲。傳統(tǒng)的焊錫絲制備方法一般包括合金熔煉鑄棒、棒料常規(guī)擠壓、多道次拉拔(大拉+中拉+小拉+微拉)、纏繞和包裝等過程。對于如Sn-58Bi這樣的脆性焊接材料利用傳統(tǒng)拉絲方法不能制備出焊錫絲，導致Sn-58Bi焊錫絲產品的空白現(xiàn)狀；而對于如Sn-Pb或 Sn-^Vg系等常規(guī)的錫基軟材料，該方法也很難拉拔出理想的Φ0. Imm級別的超細焊錫絲，并且所制備的超細焊錫絲質量差、生產過程中產品浪費率高、生產周期長、效率低下，導致制備成本居高不下。特別是對于高鉛含量的焊錫絲，隨著鉛含量的提高材料越來越軟，拉拔 Φ0. Imm級別的超細焊錫絲幾乎不可能，并且對于Sn-Pb系焊錫絲易發(fā)生外觀氧化變暗現(xiàn)象。本發(fā)明為實現(xiàn)高效率、短流程制備Φ0. Imm級別的Sn-Pb或Sn-Ag系錫基軟材料的超細防氧化焊錫絲，采用“大變形擠壓+近終成型輥軋+微細拉拔+在線防氧化處理”的方法，突破了原有制備方法生產周期長、產品浪費率高的弊端；并且利用“大變形擠壓+近終成型輥軋+整形拉拔+在線防氧化處理”工藝，成功制備了 Φ 2. Omm規(guī)格的Sn-Bi系脆性焊錫材料的防氧化焊錫絲，填補了國內外空白。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一是提供一種高效率、短流程、低成本制備Φ0. Imm級別規(guī)格的 Sn-Pb或Sn-Ag系錫基軟材料的超細防氧化焊錫絲的制備方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠勝任Φ 3. 0 Φ 1. Omm規(guī)格的Sn-Bi系脆性低溫焊錫材料的防氧化焊錫絲制備方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案一種難拉拔合金焊錫絲的制備方法，包括如下步驟1)按合金配比熔煉合金，制備出棒坯；
2)將棒坯進行大變形擠壓，得到粗錫絲；3)將粗錫絲進行近終成型輥軋，得到近終成品焊錫絲；4)將近終成品焊錫絲進行微小拉拔和微細拉拔，或者進行整形拉拔，得到最終成品焊錫絲，然后進行在線光亮化和防氧化處理；5)最后將成品焊錫絲陰干后進行纏繞、包裝和入庫。一種優(yōu)選的技術方案，其特征在于所述的合金為Sn-Pb系軟合金、Sn-Ag系軟合金或Sn-Bi系脆性合金。一種優(yōu)選的技術方案，其特征在于步驟1)中，所述的棒坯的規(guī)格為Φ70πιπι Φ 100mm。一種優(yōu)選的技術方案，其特征在于步驟幻中，所述的大變形擠壓為將棒坯裝入出絲口徑為Φ5mm Φ12_的350噸大變形擠壓機，同時按1. 5wt % 2. 5wt%比例將助焊劑(即焊油)裝入含有松香筆的松香桶；控制松香桶溫度在90 130°C，棒坯溫度在 60 130°C，擠壓力在130 170kg/cm2，出絲速度為1. 0 2. Om/min，將棒坯擠壓成芯部含1. 5 2. 5wt%助焊劑的Φ5ι πι Φ 12mm的粗錫絲。一種優(yōu)選的技術方案，其特征在于步驟幻中，所述的近終成型輥軋為將所得的粗錫絲穿入16道近終成型輥軋機，軋制出Φ2. Omm Φ5. Omm的近終成品焊錫絲。一種優(yōu)選的技術方案，其特征在于步驟4)中，所述的微小拉拔、微細拉拔或整形拉拔為將近終成品焊錫絲穿入觀道金剛石拉模的拉絲機，進行微小拉拔、微細拉拔或整形拉拔，然后通過一具有清洗和涂油兩個槽的水箱進行光亮化和防氧化處理。本發(fā)明的又一目的是提供一種上述難拉拔合金焊錫絲的制備方法的應用。上述難拉拔合金焊錫絲的制備方法，在制備Φ0. Imm規(guī)格級別的Sn-Pb系或 Sn-Ag系錫基軟材料的超細防氧化焊錫絲、Φ 3. O Φ 1. Omm規(guī)格的Sn-Bi系脆性焊錫材料的防氧化焊錫絲，特別是Φ0. 12mm規(guī)格的Sn_90Pb的超細防氧化焊錫絲、Φ0. IOmm規(guī)格的Sn-3. OAg-O. 5Cu-X的超細防氧化焊錫絲、Φ 2. Omm規(guī)格的Sn_58Bi的防氧化焊錫絲、 Φ 2. Omm規(guī)格的Sn-30Bi-0. 5Cu的防氧化焊錫絲及Φ 1. Omm規(guī)格的Sn_17. 4Β -0. 5Cu的防氧化焊錫絲中的應用。有益效果本發(fā)明難拉拔合金焊錫絲的制備方法與常規(guī)方法制備的超細焊錫絲相比，沒有大拉和中拉過程且由于過程中對坯料的大變形致密化，使產品成材率高、生產周期短、品質保證期長，并且能夠制備出常規(guī)方法不能拉制的脆性焊錫絲和高鉛超細焊錫絲。本發(fā)明制備的焊錫絲由Sn-Pb系軟合金、Sn-Ag系軟合金或Sn-Bi系脆性合金和芯部助焊劑組成，可用于電子組裝工藝中的微細間距焊盤與元器件的手工焊接或半自動機器焊接，以及多級封裝的低溫焊接。本發(fā)明采用“大變形擠壓+近終成型輥軋+微細拉拔(或整形拉拔)+在線防氧化處理”，其特征是流程短、成品率高、能夠勝任脆性難拉拔焊錫絲制備。本發(fā)明方法可以生產出能夠滿足高可靠、窄間距焊接要求的防氧化超細焊錫絲或多級封裝中低溫焊接用的脆性低溫焊絲。下面通過附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明，但并不意味著對本發(fā)明保護范圍的限制。


圖1為本發(fā)明難拉拔合金焊錫絲的制備流程。
具體實施例方式如圖1所示，為本發(fā)明難拉拔合金焊錫絲的制備流程，其中1為合金制棒，2為棒坯大變形擠壓，3為近終型輥軋，4為脆性錫絲整形拉拔和在線防氧化處理，5為錫絲的微小拉拔，6為微細拉拔和在線防氧化處理。實施例1Φ 0. 12mm規(guī)格的Sn-9(^b的超細防氧化焊錫絲制備1)按重量比Pb Sn = 9 1稱量純Sn和純Pb，共計50kg，加熱至400°C，保溫、 攪拌、靜置、除渣，澆注出外觀無缺陷、內部無夾雜的Φ84X 180mm規(guī)格圓柱棒坯；2)將Φ84X 180mm棒坯裝入出絲口徑為Φ9mm的350噸大變形擠壓機，同時按 2. Owt %比例將松香焊油裝入松香桶；控制松香桶溫度在100°C，棒坯溫度80°C，擠壓力在 150kg/cm2，出絲速度1.5m/min左右，調整松香嘴對中性及縫隙大小并測試粗絲的焊劑含量，直至粗錫絲芯部的助焊劑含量為2. Owt% ；3)將0 9讓規(guī)格的511-901^粗錫絲穿入16道近終成型輥軋機，軋制出Φ 3. Omm的
焊錫絲，軋輥的半模尺寸規(guī)格如下
權利要求
1.一種難拉拔合金焊錫絲的制備方法，包括如下步驟1)按合金配比熔煉合金，制備出棒坯；2)將棒坯進行大變形擠壓，得到粗錫絲；3)將粗錫絲進行近終成型輥軋，得到近終成品焊錫絲；4)將近終成品焊錫絲進行微小拉拔和微細拉拔，或者進行整形拉拔，得到最終成品焊錫絲，然后進行在線光亮化和防氧化處理；5)最后將成品焊錫絲陰干后進行纏繞、包裝和入庫。
2.根據(jù)權利要求1所述的難拉拔合金焊錫絲的制備方法，其特征在于所述的合金為 Sn-Pb系軟合金、Sn-Ag系軟合金或Sn-Bi系脆性合金。
3.根據(jù)權利要求1所述的難拉拔合金焊錫絲的制備方法，其特征在于步驟1)中，所述的棒坯的規(guī)格為Φ 70mm Φ 100mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的難拉拔合金焊錫絲的制備方法，其特征在于步驟幻中，所述的大變形擠壓為將棒坯裝入出絲口徑為Φ5πιπι Φ 12mm的350噸大變形擠壓機，同時按1. 5wt% 2. 5wt%比例將助焊劑裝入含有松香筆的松香桶；控制松香桶溫度在90 130°C，棒坯溫度在60 130°C，擠壓力在130 170kg/cm2，出絲速度為1. 0 2. Om/min, 將棒坯擠壓成芯部含1. 5 2. 5襯％助焊劑的Φ5πιπι Φ 12mm的粗錫絲。
5.根據(jù)權利要求1所述的難拉拔合金焊錫絲的制備方法，其特征在于步驟幻中， 所述的近終成型輥軋為將所得的粗錫絲穿入16道近終成型輥軋機，軋制出Φ2.0πιπι Φ 5. Omm的近終成品焊錫絲。
6.根據(jù)權利要求1所述的難拉拔合金焊錫絲的制備方法，其特征在于步驟4)中，所述的微小拉拔、微細拉拔或整形拉拔為將近終成品焊錫絲穿入觀道金剛石拉模的拉絲機， 進行微小拉拔、微細拉拔或整形拉拔，然后通過一具有清洗和涂油兩個槽的水箱進行光亮化和防氧化處理。
7.權利要求1-6中任一項所述的難拉拔合金焊錫絲的制備方法，在制備Φ0.Imm規(guī)格級別的Sn-Pb系或Sn-Ag系錫基軟材料的超細防氧化焊錫絲，及Φ3. O Φ 1. Omm規(guī)格的 Sn-Bi系脆性焊錫材料的防氧化焊錫絲中的應用。
8.權利要求1-6中任一項所述的難拉拔合金焊錫絲的制備方法，在制備Φ0.12mm規(guī)格的Sn-90Pb的超細防氧化焊錫絲、Φ0. IOmm規(guī)格的Sn_3. OAg-O. 5Cu_X的超細防氧化焊錫絲、Φ 2. Omm規(guī)格的Sn-58Bi的防氧化焊錫絲、Φ 2. Omm規(guī)格的Sn_30Bi_0. 5Cu的防氧化焊錫絲及Φ 1. Omm規(guī)格的Sn-17. 4Β -0. 5Cu的防氧化焊錫絲中的應用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種難拉拔合金焊錫絲的制備方法及其應用，可用于超細防氧化焊錫絲和脆性焊錫絲的制備，屬于特種焊錫絲的制造技術領域。其制備步驟包括1)按合金配比熔煉合金，制備出棒坯；2)將棒坯進行大變形擠壓，得到粗錫絲；3)將粗錫絲進行近終成型輥軋，得到近終成品焊錫絲；4)將近終成品焊錫絲進行微小拉拔和微細拉拔，或者進行整形拉拔，得到最終成品焊錫絲，然后進行在線光亮化和防氧化處理；5)最后將成品焊錫絲陰干后進行纏繞、包裝和入庫。最終制備出能夠滿足高可靠、窄間距焊接要求的防氧化超細焊錫絲或多級封裝中低溫焊接用的脆性低溫焊絲。本發(fā)明方法流程短、成品率高、能夠勝任脆性難拉拔焊錫絲制備。
文檔編號B23K35/40GK102528335SQ20101060804
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權日2010年12月16日
發(fā)明者張富文, 徐駿, 胡強, 賀會軍 申請人:北京康普錫威科技有限公司, 北京有色金屬研究總院