一種抗老化光伏焊帶之焊錫料的制作方法
【專利摘要】一種由Sn、Bi、Sb、Ge、In、Pb、(SnP+Ga)組成之抗老化焊帶的錫焊料屬于太陽能發(fā)電科技領(lǐng)域。本發(fā)明的錫焊料組成其重量百分比：Sn59-61%、Bi0.01-1.0%、Sb0.01-2.0%、Ge0.005-1.0%、In0.005-1.0%、Pb為余量，其特性具有良好的焊料流動性，提高了在焊接硅片上可焊性；添加了微量的Ge元素促使太陽能在自然環(huán)境中抗老化能力，可延長太陽能發(fā)電機(jī)組的使用壽命；添加了鉍元素使在銅帶鍍錫后，鍍錫層表面光亮整潔，光滑，無毛刺等缺陷；添加了銻元素，它增強(qiáng)了焊接強(qiáng)度與鍍錫層表面光亮度；添加了抗氧化錫合金，合錫焊料液面大量減少渣灰，提高鍍層質(zhì)量。
【專利說明】一種抗老化光伏焊帶之焊錫料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，尤其是一種抗老化光伏焊帶之焊錫料。

【背景技術(shù)】
[0002]利用太陽能源發(fā)電是世界上最為了彩色環(huán)保之新能源，使太陽能轉(zhuǎn)化為電能之主要部件是光伏電池板，而電池板關(guān)鍵組件為硅晶片與光伏焊帶，焊帶基料是銅帶，須鍍上一層錫焊料，故錫焊料質(zhì)量的優(yōu)劣是光伏發(fā)電效果重要的技術(shù)指標(biāo)，當(dāng)前光伏焊帶工藝100%為熱鍍錫工藝，可采用錫焊料大于99%為錫鉛系列焊料，關(guān)于電子工藝使用出口幾件產(chǎn)品之無鉛焊料，在光伏焊帶工藝上還未被采用，屬于萌芽時期，故對歐盟ROHS指令毫無關(guān)聯(lián)，電子焊接工藝和光伏焊帶鍍錫工藝，因產(chǎn)品特性各異，對錫焊料質(zhì)量光伏用錫焊料要求高于電子焊接工藝要求。光伏錫焊料有它特殊的要求:要有優(yōu)良的導(dǎo)電性能；光伏焊帶鍍錫偶要焊在硅晶片上，它可焊性要求高，否則會造成虛焊、假焊現(xiàn)象；鍍錫層在電池板要經(jīng)受日曬雨打惡劣大自然環(huán)境考驗(yàn)，要求錫焊料不得氧化、變色、老化、要達(dá)到25年的使用壽命O
[0003]近年雖借鑒國外資料在sn-pb基礎(chǔ)上添加了 2%銀元素，組成sn63%、ag2%、pb36%之錫焊料，系焊料已列入日本JIS標(biāo)準(zhǔn)，但是在德國采用上述焊料在光伏焊帶鍍錫工藝上是比較早的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，所提供的技術(shù)方案為:1、一種抗老化光伏焊帶之焊錫料，其特征是其金屬元素為Sn、B1、Sb、Ge、In、Pb所組成。
[0005]進(jìn)一步，所述一種抗老化光伏焊帶之焊錫料組成部分重量百分比為Sn 59-61% ；
組成部分重量百分比為Bi 0.01-1.0%;
組成部分重量百分比為Sb 0.01-2.0% ；
組成部分重量百分比為Ge 0.005-1.0%;
組成部分重量百分比為In 0.005-1.50% ；
組成部分重量百分比為Pb為余量。
[0006]有益效果:
(I)其特性具有良好的焊料流動性。提高了在焊接硅片上可焊性。
[0007](2)添加了微量的Ge元素促使太陽能在自然環(huán)境中抗老化能力，可延長太陽能發(fā)電機(jī)組的使用壽命。
[0008](3)添加了鉍元素使在銅帶鍍錫后，鍍錫層表面光亮整潔，光滑，無毛刺等缺陷。
[0009](4)添加了銻元素，它增強(qiáng)了焊接強(qiáng)度與鍍錫層表面光亮度。
[0010](5)添加了抗氧化錫合金，合錫焊料液面大量減少渣灰，提高鍍層質(zhì)量。

【具體實(shí)施方式】
[0011]一種抗老化焊帶鍍錫層之錫焊料，其發(fā)明要點(diǎn)是具有焊帶錫焊料在硅片電池板上在太陽能轉(zhuǎn)化為電能的使用過程其鍍錫層具有抗老化的功能特性。可大力提高使用壽命。
[0012](I)錫焊料的合金元素 Sn、B1、Sb、Ge、In、Pb、(SnP+Ga)組成。
[0013](2)組成質(zhì)量百分比為
Sn59-61% B1.01-1.0% Sb0.01-2.0%
Ge0.005-1.0% In0.005-1.0% Pb 為余量 (3 )該錫焊料制造工藝方法采取以下冶煉工藝步驟來完成。
[0014]如合金組成中之高熔點(diǎn)有色金屬元素必須采取中間合金冶煉工藝來實(shí)施，具體技措如下:
(一)Sn、Sb中間合金配比為Sn50% Sb50%, Sn、Sb合金的冶煉爐為中頻感應(yīng)電爐。先將含量>99.95%之純錫錠投入電爐的錫鍋中溶化后液溫升至>700°C，然后投入經(jīng)過敲碎干燥#1純銻錠。在高溫錫液中，并用干燥之木棍不斷攪動，促用銻錠熔化，待銻錠全部熔化后，經(jīng)攪拌均勻，去除浮渣，鑄錠經(jīng)化驗(yàn)分析，其含Sb成分應(yīng)>49.5%后才能備用。
[0015](二)Sn Ge中間合金的配比為Sn 99% Gel.0%，鑒于Ge元素的熔點(diǎn)為960°C而其物理性質(zhì)有易升華的稀貴金屬元素，所以在冶煉工藝有特殊要求，才能將其化學(xué)成分穩(wěn)定。
[0016]Sn Ge合金的冶煉爐亦為感應(yīng)中頻電爐。先將含量>99.95%之純錫錠投入感應(yīng)中頻電爐之鉗鍋內(nèi)。在全部熔化后液溫升至1100°c。并撈去錫液之浮渣，須投入氧化鉀作為覆蓋劑其量約為錫液上10m/m厚度。在錫液溫度到達(dá)1100°C時將>99.99%含量之純鍺錠用工具夾住，投向高熔錫液中熔化，直至全部熔完。然后用純鈦棒攪拌Sn Ge合計，促使化學(xué)成分穩(wěn)定均勻。并經(jīng)>30分鐘鎮(zhèn)靜后，除去液面上氧化鉀覆蓋劑殘余。凈化后再攪拌3分鐘，鑄徒備用。
[0017](三)在備制好SnSb與Sn Ge中間合金后其整體錫焊料的冶煉合成工藝。冶煉爐使用可自動控溫，自動攪拌功能之電爐。錫合金熔量為1000公斤，工藝程序先投入〈99.95%鉛錠。上面投放>99.95%錫錠，可防止錫錠降溫又可以減少能源消耗，起到預(yù)熱功能?？販厥?20-35(TC。經(jīng)自動攪拌>15分鐘使Sn Sb元素結(jié)合穩(wěn)定，然后除去渣灰再投入抗氧化錫合金后入Sn Sb合金熔化后——純Bi須液下熔化——Sn Ge中間合金熔化后——純In(銦粒)全部熔化后須自動攪拌>15分鐘后撈去浮渣灰并添加(SnP+Ga)合金。保溫鎮(zhèn)靜>30分鐘后再攪拌5分鐘在320-350°C合金液溫，鑄錠完成錫焊料產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1.一種抗老化光伏焊帶之焊錫料，其特征是其金屬元素為Sn、B1、Sb、Ge、In、Pb所組成，組成部分重量百分比為Sn 59-61% ； 組成部分重量百分比為Bi 0.01-1.0%; 組成部分重量百分比為Sb 0.01-2.0% ； 組成部分重量百分比為Ge 0.005-1.0%; 組成部分重量百分比為In 0.005-1.50% ； 組成部分重量百分比為Pb為余量； 組成部分重量百分比為SnPGa (1.0%。-1.2%。)抗氧化合金。
【文檔編號】B23K35/26GK104070299SQ201310098397
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月26日
【發(fā)明者】嚴(yán)孝釧, 周道明 申請人:昆山市天和焊錫制造有限公司