一種鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料及其製備方法

2023-04-29 09:14:56

專利名稱：：一種鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料及其製備方法一種鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料及其製備方法技術領塽本發明涉及一種鋅鋁銅鈦釹合金焊料，屬於金屬化聚脂薄膜電容器端面噴塗用的合金焊料製備
技術領域：
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背景技術：
：在電子工業中，用於金屬化薄膜電容器端面噴塗的合金焊料，市場上目前分為兩大類產品一類是傳統的含鉛合金焊料，一類是無鉛的合金焊料，含鉛的合金焊料在生產和使用中，以及電子廢棄物都會分解出大量鉛直接威脅到人類健康和破壞生態環境，因而逐漸被無鉛合金所取代。在現有無鉛噴金焊料中，有的因錫含量大而造成成本高，有的雖然不含錫成分降低了成本，但是用於噴塗金屬化薄膜電容器晶片兩端後，形成的金屬引出面在海洋大氣區，潮差區、鹽霧區等腐蝕環境下，由於耐蝕性差，金屬引出面嚴重腐蝕，致使整機可靠性降低或故障。本發明鋅鋁銅鈦釹合金焊料在惡劣的環境中，耐腐蝕、抗氧化，保持正常的導電性能和很高的剝離強度。金屬引出面不會發生腐蝕現象，金屬引出面與電容器引腳焊接處牢固不脫離、不鬆動。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種用於海洋大氣區、潮差區及鹽霧區環境下工作的金屬化聚脂薄膜電容器金屬引出面合金焊料，尤其提供一種鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料及其製備方法，克服了上述傳統合金焊料上述缺點。本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的本發明提供一種鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料，包括以下重量份組分鋁(Al)2隱7、銅(Cu)0.5-1.0、鈦(Ti)0.05-1.5、釹(Nd)0.05-0.5，鋅(Zn)90-97.4,優選為以下重量份組分A14.5、Cu0.75、Ti0.75、Nd0.27，Zn94.04。所述焊料由於原料的來源，還可以包括重量份小於0.05免的雜質，但並不影響其性能。本發明還提供了上述鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料的製備方法，包括以下步驟:將鋅塊加熱熔化並繼續升溫保持在500-800°C;用銅線把鈦塊壓入熔融的鋅液中熔蝕之後，攪拌；用銅箔把從煤油中取出的釹稀土金屬包裹嚴密，再用鋁箔包裹在外層；用銅線把包好的釹包捆再次壓入熔融的鋅液中，烙蝕之後，攪拌，即得鋅鋁銅鈦釹噴金焊料。尤其進一步包括將鋅塊加熱熔化繼續升溫並保持在680士2(TC;用銅線把鈦塊捆綁在不鏽鋼攪拌棒下端，壓入熔融的鋅液中熔蝕1-2小時之後，攪拌0.5-1小時。用銅箔把從煤油中取出的釹稀土金屬迅速包裹嚴密，再用鋁箔緊緊包裹在外層，用的銅線把包好的釹包捆綁在不鏽鋼攪拌棒下端，再次壓入熔融的鋅液中，熔蝕l-2小時之後，攪拌1-1.5小時即得鋅鋁銅鈦釹噴金焊料。所述銅線、銅箔的總重量份為銅總重量份，但三個連續步驟中為操作方便，銅線、銅箔、銅線的比例適量即可，如l:1:1。本發明鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料，尤其是適合在海洋大氣區，潮差區、鹽霧區環境中使用，克服現有產品的不足，該焊料是以鋅為基礎金屬加入鋁、銅、鈦及副族鑭系稀土元素釹製成，鋅的導電性能好，但極易氧化，力學性能也不夠好，為了減輕鋅的氧化傾向，細化晶粒，提高機械強度和韌性，加入適量鋁進行改進，添加量在100份中，重量百分含量為2—7%，最佳重量百分含量為4—5%時，鋅鋁合金為亞共晶或共晶狀態，此時綜合力學性能雖然最好，但是鋅鋁合金的耐蝕性最差，只有當鋁的含量達到或超過15%時，鋅鋁合金的耐蝕性最好，這又會使鋅鋁合金的塑性韌性大大降低，對合金絲的後序加工造成困難。而加入一定量的銅則會有效地抑制鋅鋁合金晶間腐蝕，當銅的加入量在0.5—1.0%時抗晶間腐蝕能力明顯增強，同時細化了晶粒，當進一步提高銅的加入量時，並不能使鋅鋁合金耐蝕性得到進一步提高。鈦是一種非常容易氧化的金屬元素，但是具有能使焊料容易與氧化物焊接的優點。當添加量在100份中為0.01—1.5%時，合金具有優異的耐腐蝕性，不受大氣和海水、鹽霧的侵蝕。並與鋅鋁銅合金形成穩定的多元合金，提高了機械強度和延展性，變於後序絲材加工。由於稀土元素釹的抗氧化性均高於其它的稀土元素。如鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)，當添加量在0.05—0.5%時，該合金焊料使用中活性有機助焊劑就與可伐絲，鐵鍍鎳絲等難焊的弓I線焊接牢固，焊後不用清洗。本發明鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料及其製備方法具有以下優點1、不含貴重金屬錫，成本低。2、有優異的抗氧化抗腐蝕性能，提高了電容器在惡劣環境下的使用壽命。3、可焊性好、導電性優良、焊點牢固、剝離強度高。4、特有的製備方法簡單易行，並且保證了焊料的性能。具體實施方式實施例1原料(kg):鋁4.0，銅0.5，鈦1.5，釹0.05，鋅94.04。製備方法將鋅塊加熱熔化繼續升溫並保持在680士2(TC。用0.1kg的銅線把鈦塊捆綁在不鏽鋼攪拌棒下端，壓入熔融的鋅液中熔蝕l小時之後，攪拌0.5小時。用0.3kg銅箔把從保存在煤油中取出的釹稀土金屬迅速包裹嚴密，再用鋁箔緊緊包裹在外層，用0.1kgd)2mm的銅線把包好的釹包捆綁在不鏽鋼攪拌棒下端，再次壓入上述熔融的鋅液中，熔蝕1小時之後，攪拌1小時即得鋅鋁銅鈦釹噴金焊料，熔蝕和攪拌時間要充分，以保證反應完成以及合金相得均勻穩定。實施例2原料(kg):鋁4.5，銅0.8，鈦0.06，釹O.l，鋅94.04。製備方法將鋅塊加熱熔化繼續升溫並保持在60(TC;用0.4kg的銅線把鈦塊捆綁在不鏽鋼攪拌棒下端，壓入熔融的鋅液中熔蝕2小時之後，攪拌1小時。用0.2kg銅箔把從保存在煤油中取出的釹稀土金屬迅速包裹嚴密，再用鋁箔緊緊包裹在外層，用0.2kgd)2mm的銅線把包好的釹包捆綁在不鏽鋼攪拌棒下端，再次壓入上述熔融的鋅液中，熔蝕2小時之後，攪拌1.5小時即得鋅鋁銅鈦釹噴金焊料。實施例3原料(kg):鋁5.0，銅l.O，鈦0.09，釹0.05，鋅93.06。製備方法同實施例1。實施例4原料(kg):鋁2.8%銅0.75，鈦1.2，釹0.27，鋅90。製備方法同實施例2。實施例5原料(kg):鋁7，銅0.6，鈦l.O，釹0.5，鋅97.4。製備方法同實施例1為證明本發明焊料的性能，按國家有關標準對實施例1-5的各項主要指標測試如下表tableseeoriginaldocumentpage6以上數據表明本發明鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料焊後剝離強度高，焊點牢固，導電性能優良，經過鹽霧腐蝕試驗後，合金外觀無明顯變化，該材料能保證整機在潮溼鹽霧惡劣環境中長期工作的高可靠性。可見，本發明鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料的優點是與電容器金屬化聚脂薄膜晶片端面的電極層潤溼性好，附著力強，通過噴塗工藝後形成的金屬引出面導電性能優良、機械強度高、與電容器金屬引腳焊接牢固，當引出腳為可伐絲或鐵絲鍍鎳，鍍錫合金時，使用無滷素有機助焊劑就可以進行焊接，特別是當電容器在潮溼鹽霧腐蝕的惡劣環境下工作時，仍保持高可靠性能。權利要求1、一種鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料，包括以下重量份組分Al2-7、Cu0.5-1.0、Ti0.05-1.5、Nd0.05-0.5，Zn90-97.4。2、根據權利要求1的鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料，所述組分為以下重量份組分A14-5、Cu0.75、Ti0.8、Nd0.27，Zn94.04。3、根據權利要求1或2的鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料，所述焊料還包括重量份小於0.005的雜質。4、一種權利要求1-3之一的鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料的製備方法，包括以下步驟將鋅塊加熱熔化並繼續升溫保持在500-800°C;用銅線把鈦塊壓入熔融的鋅液中熔蝕之後，攪拌；用銅箔把釹稀土金屬包裹嚴密，再用鋁箔包裹在外層；用銅線把包好的釹包再次壓入熔融的鋅液中，熔蝕之後，攪拌，即得鋅鋁銅鈦釹噴金焊料。5、根據權利要求4的鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料的製備方法，進一步包括將鋅塊加熱熔化繼續升溫並保持在680土20。C;用銅線把鈦塊捆綁，壓入熔融的鋅液中熔蝕1-2小時之後，攪拌0.5-1小時；用銅箔把釹稀土金屬迅速包裹嚴密，再用鋁箔緊緊包裹在外層，用銅線把包好的釹包捆綁，再次壓入熔融的鋅液中，熔蝕1-2小時之後，攪拌1-1.5小時即得鋅鋁銅鈦釹噴金焊料。6、根據權利要求4或5的鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料的製備方法，所述銅線、銅箔的總重量份為權利要求1-3之一銅總重量份。全文摘要本發明涉及用於海洋大氣區、潮差區及鹽霧區環境下工作的金屬化聚脂薄膜電容器金屬引出面合金焊料，尤其涉及一種鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料及其製備方法，該焊料中各種化學成分的重量份為鋁(Al)2-7，銅(Cu)0.5-1.0，鈦(Ti)0.05-1.5，釹(Nd)0.05-0.5，餘量鋅(Zn)。本發明鋅鋁銅鈦釹噴塗合金焊料的優點是與電容器金屬化聚脂薄膜晶片端面的電極層潤溼性好，附著力強，通過噴塗工藝後形成的金屬引出面導電性能優良、機械強度高、與電容器金屬引腳焊接牢固，當引出腳為可伐絲或鐵絲鍍鎳，鍍錫合金時，使用無滷素有機助焊劑就可以進行焊接，特別是當電容器在潮溼鹽霧腐蝕的惡劣環境下工作時，仍保持高可靠性能。文檔編號C22C1/02GK101318270SQ20081011138公開日2008年12月10日申請日期2008年5月29日優先權日2008年5月29日發明者飛丁,丁秀英,丁繼義,仵桂德,彤劉,劉力萍,張仁靜,張樹謙,雲李,峰李,楊筆毫,峰潘,王致嶺,葛立良,陳國民,雷本浩,健馬,焱黃,黃雲海申請人:北京市航天焊接材料廠;國營第六九九廠