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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110883445A(43)申请公布日2020.03.17(21)申请号201911092535.5(22)申请日2019.11.11(71)申请人江西理工大学地址341000江西省赣州市红旗大道86号(72)发明人陈辉明杨斌郑铮辉汤林胜袁大伟张建波汪航(74)专利代理机构北京中创阳光知识产权代理有限责任公司11003代理人张永革(51)Int.Cl.B23K35/26(2006.01)B23K35/40(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种无铅锡焊料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种无铅锡焊料及其制备方法,该焊料主要由0-1.0wt.%Ag、1.0-3.0wt.%Cu、0.05-2.0%wt.%Hf、杂质总量不大于0.1%,余量为Sn。其制备方法的步骤为:先根据各组分的重量百分比配好合金,利用真空气氛熔炼炉熔化、浇铸成挤压锭;然后通过挤压成焊料合金中间产品;最后通过拉拔或轧制的方法制备成焊料合金丝或带。本发明通过添加Hf元素,可以降低Sn-Ag-Cu中Ag的含量的同时,该新型焊料制备的焊点具有优良的力学性能和可靠性,从而实现降低Ag含量或完全替代Ag的目的。CN110883445ACN110883445A权利要求书1/1页1.一种无铅锡焊料,其特征在于:所述无铅锡焊料的重量百分比组成为:Ag0-1.0%、Cu1.0-3.0%、Hf0.05-2.0%,且Cu+Hf元素的重量百分比不低于1.5%,杂质总量不大于0.1%,余量为Sn。2.根据权利要求1所述的无铅锡焊料,其特征在于:所述的无铅锡焊料中,Ag0-0.3%、Cu1.0-3.0%、Hf0.5-2.0%,且Cu+Hf元素的重量百分比不低于2.0%,杂质总量不大于0.1%,余量为Sn。3.根据权利要求1或2中所述无铅锡焊料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)配料:将纯度不低于99.9%的Sn、纯度不低于99.9%的Ag、纯度不低于99.9%的Cu和Sn-Hf中间合金按合金重量百分比进行配料;(2)熔炼:在氩气气氛下,将熔炼炉内的Sn升温至1180℃~1220℃,熔化后,依次添加纯Ag、纯Cu、Sn-Hf中间合金;(3)铸造:全部合金添加完毕后,在1180℃~1220℃保温10~30min、搅拌10~20min,并浇铸成合金铸锭;(4)挤压:在室温下使用水平挤压机挤压成无铅焊料合金杆或板带中间产品;(5)成品加工:将挤压的合金杆材通过拉拔机拉制成无铅焊料合金丝或将挤压的合金板带材通过轧机轧制成无铅焊料合金带,并使用锯切机分切成成品。4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的Sn-Hf中间合金的成分为Hf的质量百分比为10%;配料时纯Sn、纯Ag、纯Cu均不考虑烧损,Sn-10Hf中间合金的烧损率为5%。5.如权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中真空气氛熔炼炉抽真空至2.5×10-2~8×10-2Pa,使用氩气循环洗气2次后,充氩气至气压为7.0×104~8.0×104Pa后,开启感应炉进行加热,待Sn熔化后升温至1180℃~1200℃,添加纯Ag,在1180℃~1200℃保温5min;然后添加纯Cu,1180℃~1200℃保温5min;最后添加Sn-Hf中间合金。6.如权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中水平挤压机使用相应尺寸的杆材挤压模具将铸锭挤压成焊料合金中间产品圆杆,挤压比大于或等于40;或使用相应尺寸的方形挤压模具将铸锭挤压成合金板带材,;挤压比大于或等于10。7.如权利要求6所述制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中挤压的合金中间产品杆材通过拉拔机拉制成无铅焊料合金丝,拉拔道次的延伸系数控制在1.10~1.42;拉拔过程的累积总应变量在3.6~6.4之间。8.如权利要求6所述制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中挤压的合金中间产品带材通过轧机轧制成无铅焊料合金带,道次轧制延伸系数1.10~1.42;轧制过程的累积总应变量在2.0~3.5之间。2CN110883445A说明书1/4页一种无铅锡焊料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种无铅锡焊料及其制备方法,涉及无铅锡焊料及焊接领域。背景技术[0002]传统的SnPb焊料由于具有较优异的焊接性能、成本低等特点因而曾被广泛运用于低温焊接领域。然而由于Pb及其化合物是属于有毒物质,废弃的电子元器件中的Pb很容易进入到生态系统中,从而对环境和对人体健康造成危害。因此,世界各国都以立法的形式禁止和限制使用含铅制品,锡焊料的无铅化成为一个重大而迫切的研究课题。[0003]近年来,随着对无铅锡焊料的进一步的研究和开发,在材料领域也相继出现了一系列多元合金钎料,