一種銅磷基合金焊料的製備方法
2023-05-26 21:40:06 1
專利名稱：一種銅磷基合金焊料的製備方法
技術領域：
本發明涉及銅磷合金領域，特別是一種銅磷基合金焊料的製備方法。
背景技術：
銅磷基合金焊料是用量最大的銅基焊料。目前銅磷基合金焊料的製備一般採用銅磷合金配合純銅及其它合金原料進行二次熔煉的方法獲得，現有的銅磷基合金焊料的製備方法存在著原材料損耗大、能耗高、生產成本高等的不足之處。
發明內容
本發明的目的是針對現有的銅磷基合金焊料的製備方法所存在的原材料損耗大、 能耗高、生產成本高等的不足之處，提供一種生產工藝簡單、產品成分均勻、能耗低、生產過程無汙染的銅磷基合金焊料的製備方法。本發明所採用的技術方案是通過如下方式完成的一種銅磷基合金焊料的製備方法，製備銅磷基合金焊料的原料採用赤磷、純銅和純銀、純錫、純銻、純錳、純鋅、純銦、純鎵、 純鎳、純矽、純鋯、稀土中的一種以上，製備銅磷基合金焊料包括以下步驟(1)稱出製備銅磷基合金焊料的原料；(2)將稱出的赤磷放入坩堝中；(3)在赤磷上鋪一層隔層材料，將隔層材料壓實，在隔層材料上插入純銅棒；(4)將稱出的純銅和純銀、純錫、純銻、純錳、純鋅、純銦、純鎵、純鎳、純矽、純鋯、 稀土中的一種以上放入坩堝中，將坩堝放置在加熱爐中，進行加熱熔煉，純銅熔化後繼續熔煉，待赤磷完全反應後用棒子搗破隔層材料，待隔層材料浮起後從熔體中去除，繼續熔煉至合金成份均勻後停止熔煉，在熔煉過程中加入覆蓋劑；(5)將熔煉好的合金熔液表面的覆蓋劑及剩餘的隔層材料去除，合金熔液經出坩堝、冷卻後即得到銅磷基合金焊料產品。在上述一種銅磷基合金焊料的製備方法中，製備銅磷基合金焊料的原料是按照質量百分比確定的，其中，赤磷0.5 15%、純銅50 99.5%、其餘製備銅磷基合金焊料的原料。在上述一種銅磷基合金焊料的製備方法中，在製備銅磷基合金焊料的步驟(3) 中，所述的隔層材料的原料採用紅砂、細沙、粘土、膨潤土、高嶺土和水玻璃中的一種以上， 隔層材料原料採用水混合，其中水的質量是隔層材料原料質量的2 50%。在上述一種銅磷基合金焊料的製備方法中，在製備銅磷基合金焊料的步驟(3) 中，所述的隔層材料的厚度為0. 3 30cm。在上述一種銅磷基合金焊料的製備方法中，在製備銅磷基合金焊料的步驟(3) 中，在隔層材料上插入的純銅棒為一根以上。在上述一種銅磷基合金焊料的製備方法中，在製備銅磷基合金焊料的步驟(3) 中，在隔層材料上插入的純銅棒的一端露出隔層材料，一端接觸赤磷。
在上述一種銅磷基合金焊料的製備方法中，在製備銅磷基合金焊料的步驟(4) 中，所述的覆蓋劑採用木炭、焦炭、木材、穀殼、麥糠、草木灰、硼砂、玻璃、冰晶石、滷化物中的一種以上。在上述一種銅磷基合金焊料的製備方法中，在製備銅磷基合金焊料的步驟(4) 中，所述的棒子採用石墨棒、陶瓷棒、玻璃棒、木棒、金屬棒中的一種。本發明製備的銅磷基合金焊料的組份表示方式為Cu-P-X，式中X表示Ag、Sn、Sb、 Mn、Zn、In、Ga、Ni、Si、^ 、稀土中的一種以上。本發明的銅磷基合金焊料的製備方法與現有的銅磷基合金焊料的製備方法相比， 具有以下特點1、工藝過程簡單、能耗低；2、熔煉過程中，藉助隔層材料良好的封閉作用，杜絕了磷的揮發，對環境無汙染， 改善了勞動條件； 3、隔層材料來源廣泛，合金的成本低。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明做出進一步的具體說明。實施例1一種BCu89PAg銅磷銀合金焊料的製備方法，製備方法包括以下步驟(1)按照BCu89PAg銅磷銀合金焊料配方，稱取純銅44. 5kg、赤磷3kg、純銀2. 5kg ；(2)將稱出的赤磷放入清理潔淨的坩堝中並鋪平，坩堝容量為60kg ；(3)在赤磷上平鋪一層隔層材料，隔層材料的厚度約4 5cm，隔層材料由紅砂、細沙、粘土、膨潤土、高嶺土和水玻璃中的一種或幾種混合物組成，將上述物質用5 40%的水混合後使用，將隔層材料打平壓實，在隔層材料均勻插入3根截面積為2 km2、長度為 5 8cm的純銅棒，其中純銅棒的一端露出隔層材料，一端接觸赤磷；(4)將稱出的純銅和純銀放入坩堝中，將坩堝放置在加熱爐中，進行加熱熔煉，純銅熔化後繼續熔煉，待赤磷完全反應後用石墨棒搗破隔層材料，待隔層材料浮起後從熔體中去除，繼續熔煉至合金成份均勻後停止熔煉，在熔煉過程中加入覆蓋劑；(5)將熔煉好的合金液表面的覆蓋劑及剩餘的隔層材料去除，將合金澆鑄到鑄模中，冷卻，脫模，獲得銅磷銀合金焊料錠。經化驗分析，銅磷銀合金焊料的含磷量5. 93%，含銀量5. 02%，雜質含量 ^ 0. 15%，滿足國標GB/T 6418-2008對BCu89PAg銅磷銀合金焊料的要求。實施例2一種BCu86PSnNi銅磷錫鎳合金焊料的製備方法，製備方法包括以下步驟(1)按照BCu86PSnNi銅磷錫鎳合金焊料配方，稱取純銅86. 1kg、赤磷5. ^g、純錫 7. 5kg、純鎳 0. 9kg ；(2)將稱出的赤磷放入清理潔淨的剛玉坩堝中並鋪平，坩堝容量為120kg ；(3)在赤磷上平鋪一層隔層材料，隔層材料的厚度約1 4cm，隔層材料由紅砂、細沙、粘土、膨潤土、高嶺土和水玻璃中的一種或幾種混合物組成，將上述物質用10 30%的水混合後使用，將隔層材料打平壓實，在隔層材料均勻插入4根截面積為3 7cm2、長度為
44 IOcm的純銅棒，其中純銅棒的一端露出隔層材料，一端接觸赤磷；(4)將純銅、純錫和純鎳放入剛玉坩堝中，將剛玉坩堝放置在加熱爐中，進行加熱熔煉，純銅熔化後繼續熔煉，待赤磷完全反應後用陶瓷棒搗破隔層材料，待隔層材料浮起後從熔體中去除，繼續熔煉至合金成份均勻後停止熔煉，在熔煉過程中加入木炭覆蓋；(5)將熔煉好的合金液表面的覆蓋劑及剩餘的隔層材料去除，將合金澆鑄到鑄模中，冷卻，脫模，獲得銅磷錫鎳合金錠。經化驗分析，銅磷錫鎳合金焊料的含磷量5. 42%、含錫量7. 48%、含鎳量0. 84%、 雜質含量< 0. 20%，滿足國標GB/T 6418-2008對BCu86PSnNi銅磷錫鎳合金焊料的要求。
權利要求
1.一種銅磷基合金焊料的製備方法，製備銅磷基合金焊料的原料採用赤磷、純銅和純銀、純錫、純銻、純錳、純鋅、純銦、純鎵、純鎳、純矽、純鋯、稀土中的一種以上，其特徵在於製備銅磷基合金焊料包括以下步驟(1)稱出製備銅磷基合金焊料的原料；(2)將稱出的赤磷放入坩堝中；(3)在赤磷上鋪一層隔層材料，將隔層材料壓實，在隔層材料上插入純銅棒；(4)將稱出的純銅和純銀、純錫、純銻、純錳、純鋅、純銦、純鎵、純鎳、純矽、純鋯、稀土中的一種以上放入坩堝中，將坩堝放置在加熱爐中，進行加熱熔煉，純銅熔化後繼續熔煉，待赤磷完全反應後用棒子搗破隔層材料，待隔層材料浮起後從熔體中去除，繼續熔煉至合金成份均勻後停止熔煉，在熔煉過程中加入覆蓋劑；(5)將熔煉好的合金熔液表面的覆蓋劑及剩餘的隔層材料去除，合金熔液經出坩堝、冷卻後即得到銅磷基合金焊料產品。
2.根據權利要求1所述的一種銅磷基合金焊料的製備方法，其特徵在於製備銅磷基合金焊料的原料是按照質量百分比確定的，其中，赤磷0.5 15%、純銅50 99.5%、其餘製備銅磷基合金焊料的原料。
3.根據權利要求1或2所述的一種銅磷基合金焊料的製備方法，其特徵在於在製備銅磷基合金焊料的步驟(3)中，所述的隔層材料的原料採用紅砂、細沙、粘土、膨潤土、高嶺土和水玻璃中的一種以上，隔層材料原料採用水混合，其中水的質量是隔層材料原料質量的 2 50%。
4.根據權利要求1或2所述的一種銅磷基合金焊料的製備方法，其特徵在於在製備銅磷基合金焊料的步驟(3)中，所述的隔層材料的厚度為0. 3 30cm。
5.根據權利要求1或2所述的一種銅磷基合金焊料的製備方法，其特徵在於在製備銅磷基合金焊料的步驟(3)中，在隔層材料上插入的純銅棒為一根以上。
6.根據權利要求1或2所述的一種銅磷基合金焊料的製備方法，其特徵在於在製備銅磷基合金焊料的步驟(3)中，在隔層材料上插入的純銅棒的一端露出隔層材料，一端接觸赤磷。
7.根據權利要求1或2所述的一種銅磷基合金焊料的製備方法，其特徵在於在製備銅磷基合金焊料的步驟中，所述的覆蓋劑採用木炭、焦炭、木材、穀殼、麥糠、草木灰、硼砂、玻璃、冰晶石、滷化物中的一種以上。
8.根據權利要求1或2所述的一種銅磷基合金焊料的製備方法，其特徵在於在製備銅磷基合金焊料的步驟中，所述的棒子採用石墨棒、陶瓷棒、玻璃棒、木棒、金屬棒中的一種。
全文摘要
本發明是一種銅磷基合金焊料的製備方法。本發明的銅磷基合金焊料的製備方法具有工藝簡單、產品成分均勻、能耗低、生產過程無汙染的特點。本發明製備銅磷基合金焊料包括以下步驟稱出製備銅磷基合金焊料的原料；將赤磷放入坩堝中；在赤磷上鋪一層隔層材料，在隔層材料上插入純銅棒；將純銅和純銀、純錫、純銻、純錳、純鋅、純銦、純鎵、純鎳、純矽、純鋯、稀土中的一種以上放入坩堝中，進行加熱熔煉，待赤磷完全反應後搗破隔層材料，待隔層材料浮起後從熔體中去除，繼續熔煉至合金成份均勻後停止熔煉，在熔煉過程中加入覆蓋劑；將熔煉好的合金熔液表面的覆蓋劑及剩餘的隔層材料去除，合金熔液經出坩堝、冷卻後即得到銅磷基合金焊料產品。
文檔編號B23K35/30GK102284805SQ201110209178
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月25日 優先權日2011年7月25日
發明者劉玉章, 張理成, 施品法, 程迎濤, 董顯, 鄭麗, 陳亦軍 申請人:浙江信和焊材製造有限公司