防Fe腐蚀用软钎料合金、包芯软钎料、焊丝、包芯焊丝、覆助焊剂软钎料和钎焊接头制造技术

提供：为了烙铁头的长寿命化、抑制烙铁头腐蚀、且抑制碳化物对烙铁头的附着的防Fe腐蚀用软钎料合金、包芯软钎料、焊丝、包芯焊丝、覆助焊剂软钎料和钎焊接头。其作为用于抑制碳化物对烙铁头的附着的防Fe腐蚀用而使用：其以质量％计具有Ag：0.2～4.0％、Cu：0.1～1.0％、Co：0.01～0.04％、Ni：0.025～0.1％、Fe：0.007～0.015％、余量为Sn的合金组成。

Soft solder alloy, core-clad solder, wire, core-clad solder wire, flux-clad solder and brazing joint for anti-Fe corrosion

Provided: Soft solder alloys, core-clad solders, wires, cored solders, flux-clad solders and solder joints for long life soldering head, corrosion inhibition of soldering head and adhesion of carbides to soldering head. It is used as an anti-Fe corrosion agent to inhibit the adhesion of carbides to the soldering iron head: Ag: 0.2-4.0%, Cu: 0.1-1.0%, Co: 0.01-0.04%, Ni: 0.025-0.1%, Fe: 0.007-0.015% and the remainder is Sn alloy.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】防Fe腐蚀用软钎料合金、包芯软钎料、焊丝、包芯焊丝、覆助焊剂软钎料和钎焊接头
本专利技术涉及能抑制烙铁头腐蚀和助焊剂的碳化的防Fe腐蚀用软钎料合金、包芯软钎料、焊丝、包芯焊丝、覆助焊剂软钎料和钎焊接头。
技术介绍
印刷基板等的端子的连接中主要使用有Sn-Ag-Cu系无铅软钎料合金。Sn-Ag-Cu系无铅软钎料合金用于流焊、回流焊、使用钎焊烙铁的软钎焊等各种工艺。作为使用钎焊烙铁的软钎焊，列举了手工焊接那样的手工作业的软钎焊。近年来，使用钎焊烙铁的软钎焊的自动化推进，软钎焊由Coter机器人自动进行。钎焊烙铁由放热体和烙铁头构成，将放热体的热传导至烙铁头，从而将烙铁头加热。为了放热体的热有效地向烙铁头传导，烙铁头的芯材使用具有良好的热传导性的Cu。然而，如果软钎料直接与Cu接触，则由于软钎料合金中的Sn而会使Cu腐蚀，烙铁头形状发生变形，变得难以作为钎焊烙铁使用。因此，为了抑制Sn所导致的烙铁头腐蚀，对烙铁头实施了基于镀Fe和镀Fe合金的覆盖。如此，从延长烙铁头的寿命的观点出发，对烙铁头实施了基于镀Fe和镀Fe合金的覆盖，但随着由于软钎焊的自动化而软钎焊的次数增加，烙铁头表面的覆盖中产生腐蚀。发生Fe和Fe合金的腐蚀的原因是由于，软钎料合金中的Sn与Fe通过相互扩散而合金化，其容易溶解于熔融软钎料中的Sn。因此，钎焊烙铁方面的应对存在限度，研究了可抑制Fe腐蚀的发生的软钎料合金。专利文献1中提出了，在Sn-Ag-Cu系软钎料合金中添加0.1质量％以上的Co而得到的合金。在软钎料合金中添加Fe时，其含量即使为微量也会形成Sn-Fe合金，因此，专利文献1中记载的专利技术通过添加0.1质量％以上的属于与Fe相同的第8族的Co，从而可以抑制Fe向软钎料合金中的扩散、防止Fe腐蚀。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4577888号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上述，专利文献1中记载的软钎料合金含有0.1质量％以上的Co，因此，Co在软钎料合金中分散，抑制Fe向软钎料合金中的扩散，因此，可以延长烙铁头的寿命。然而，随着烙铁头的寿命延长，已知产生新的问题。Co虽然抑制Fe腐蚀，但是还具有容易与碳反应的性质。因此，如果进行数千次的软钎焊，则碳化物附着于烙铁头的问题逐渐凸显。另外，对于使用钎焊烙铁的软钎焊，破坏端子表面的氧化膜而使软钎料容易湿润，因此，通常使用有以松香为基材的助焊剂，软钎焊时，松香与软钎料一起被加热。此时，软钎料合金中的Co与松香的碳和氧发生反应而生成大量的碳化物，从而使碳化物附着于烙铁头。碳化物由于其与Co的化学反应而附着于烙铁头，因此，即使进行空气清洁也难以从烙铁头去除。因此，随着使用频率增加，碳化物的附着面积增加，最终会变得难以进行软钎焊。本专利技术的课题在于，提供：为了烙铁头的长寿命化、抑制烙铁头腐蚀、且抑制碳化物对烙铁头的附着的防Fe腐蚀用软钎料合金、包芯软钎料、焊丝、包芯焊丝、覆助焊剂软钎料和钎焊接头。用于解决问题的方案本专利技术人等发现：专利文献1中记载的合金组成中，通过降低Co含量，碳化物附着于烙铁头的量降低，但随着Co含量的降低，Fe腐蚀开始缓慢发生。因此，本专利技术人等发现：为了实现防止烙铁头的Fe腐蚀与抑制碳化物对烙铁头的附着的兼顾，降低了Co含量的合金组成中，为了抑制Fe腐蚀而进行了研究。为了降低Co含量的同时抑制Fe腐蚀，考虑添加同族的过渡金属即Ni。Ni形成与Sn的化合物，因此，软钎料合金的熔点会上升，但如果以弥补Co含量的降低的程度微量添加Ni，则Ni的大量添加所导致的上述问题不易发生。但是，仅凭微量添加Ni，无法发挥充分的Fe腐蚀抑制效果。因此，本专利技术人等得到如下见解：为了形成与Sn的化合物而在Sn中基本不固溶，微量添加以往避免添加的Fe，结果偶然地，抑制Fe腐蚀、且还抑制碳化物对烙铁头的附着。另外，通过上述研究，还得到如下见解：在大量添加Co的基础上，大量添加Fe，从而也与Co同样地，跟松香的碳和氧发生反应，生成大量的碳化物，因此，碳化得到促进。在此基础上，得到如下见解：如果增加上述合金组成中的Ag含量，则软钎料合金的湿润性飞跃性地提高。根据这些见解得到的本专利技术如下所述。(1)一种防Fe腐蚀用软钎料合金，其用于抑制碳化物对烙铁头的附着，其特征在于，以质量％计具有Ag：0.2～4.0％、Cu：0.1～1.0％、Co：0.01～0.04％、Ni：0.025～0.1％、Fe：0.007～0.015％、余量为Sn的合金组成。(2)根据上述(1)所述的防Fe腐蚀用软钎料合金，其中，含有Ag：2.3～4％。(3)一种包芯软钎料，其具有上述(1)或上述(2)所述的防Fe腐蚀用软钎料合金。(4)一种焊丝，其具有上述(1)或上述(2)所述的防Fe腐蚀用软钎料合金。(5)一种包芯焊丝，其具有上述(1)或上述(2)所述的防Fe腐蚀用软钎料合金。(6)一种上述(1)～上述(5)中任一项所述的覆助焊剂软钎料，其是用助焊剂覆盖软钎料的表面而得到的。(7)一种钎焊接头，其具有上述(1)或上述(2)所述的防Fe腐蚀用软钎料合金。具体实施方式以下对本专利技术更详细地进行说明。本说明书中，涉及软钎料合金组成的“％”只要没有特别指定就是“质量％”。1.合金组成(1)Ag：0.2～4.0％以下Ag是能提高软钎料合金的湿润性的元素。含有0.2％以上的Ag时，湿润性显著提高。另外，Ag含量为0.2％以上时，在上述效果的基础上，使软钎料合金的熔融温度降低，因此，可以降低钎焊烙铁的设定温度，此外，还可以抑制Fe腐蚀的发生。Ag含量的下限优选1.0％以上、特别优选2.3％以上。另一方面，Ag含量超过4.0％时，SnAg的粗大化合物结晶，进行软钎焊作业时，成为锡桥等缺陷的原因。Ag含量的上限为4.0％以下、优选3.5％以下。(2)Cu：0.1～1.0％Cu是在电极的材质为Cu时能抑制电极的腐蚀的元素。Cu为了发挥上述效果，Cu含量的下限为0.1％以上、优选0.3％以上、更优选0.5％以上。另一方面，Cu含量超过1.0％时，在软钎焊的作业温度(240℃～450℃)的温度区域中无法设定钎焊烙铁温度，会造成进行软钎焊的电子部件的热损伤。Cu含量的上限为1.0％以下、优选0.7％以下。(3)Co：0.01～0.04％以下Co是用于抑制Fe腐蚀的元素。Co为了发挥上述效果，Co含量的下限为0.01％以上、优选0.020％以上、更优选0.025％以上。另一方面，Co含量超过0.04％时，与松香的碳和氧发生反应，生成大量的碳化物，因此，会促进碳化。Co含量的上限为0.04％以下、优选0.035％以下。(4)Ni：0.025～0.1％以下Ni是能抑制对Fe的腐蚀的元素。另外，Ni在上述效果的基础上，能改善软钎料合金的耐疲劳性。为了充分发挥这些效果，Ni含量的下限为0.025％以上、优选0.035％。另外，Ni含量超过0.1％时，形成与Sn的化合物，软钎料合金的熔点上升，在软钎焊的作业温度(240℃～450℃)的温度区域无法设定钎焊烙铁温度，会造成进行软钎焊的电子部件的热损伤。Ni含量的上限为0.1％以下、优选0.7％以下、更优选0.5％以下。(5)Fe：0.007～0.015％Fe是为了抑制Fe对软钎料合金中的溶出、防止覆盖钎焊烙铁的烙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防Fe腐蚀用软钎料合金，其用于抑制碳化物对烙铁头的附着，其特征在于，以质量％计具有Ag：0.2～4.0％、Cu：0.1～1.0％、Co：0.01～0.04％、Ni：0.025～0.1％、Fe：0.007～0.015％、余量为Sn的合金组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种防Fe腐蚀用软钎料合金，其用于抑制碳化物对烙铁头的附着，其特征在于，以质量％计具有Ag：0.2～4.0％、Cu：0.1～1.0％、Co：0.01～0.04％、Ni：0.025～0.1％、Fe：0.007～0.015％、余量为Sn的合金组成。2.根据权利要求1所述的防Fe腐蚀用软钎料合金，其中，含有Ag：2.3～4％。3.一种包芯软钎...

【专利技术属性】
技术研发人员：鬼塚基泰，仓泽阳子，吉川俊策，斋藤岳，
申请(专利权)人：千住金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP