化学镀和电镀制备超薄钎料的工艺的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接材料制备领域，具体涉及一种化学镀和电镀制备超薄钎料的工
-H-
O
【背景技术】
[0002]在钎焊薄小件或者精密零件的时候，如果用常规钎料钎接，很容易出现被焊母材遭受熔蚀的现象，而且，焊接精度会随着被焊零件的增多而变得越来越差。而用超薄钎料进行焊接时，能够避免上述的问题，确保精密零件或薄小零件在保证焊接精度的前提下得到较高强度的接头。用轧制的方法可以生产超薄钎料，但钎料越薄，对轧制的设备要求比较高，生产成本非常高。近几年比较流行的超薄钎料的制备方法有快速凝固的方法，如曹金山，路文江，俞伟元，刘安华，张凌云.Al-S1-Cu-Zn-Sn快速凝固薄带钎料的制备及其性能研宄，2009，Vol.38，N0.11 (34~39)，但快速凝固的方法制备出的钎料厚度最薄时仅能达到0.050mm，而钎料宽度仅仅为10mm。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是克服现有常规超薄钎料制备方法成本高，制备的钎料厚度最薄仅能达到0.050mm的问题，提供一种利用化学镀和电镀制备超薄钎料工艺，制备出的超薄钎料的厚度低于0.035mm。
[0004]本发明为解决上述问题所采用的技术方案为:化学镀和电镀制备超薄钎料的工艺，选取厚度为0.002-0.0lOmm的铜箔作为基体，依次进行化学镀银、电镀锡和扩散处理，制得超薄钎料，制备而成的钎料的主要化学成分以及各化学成分的质量百分比为:银60?72%、锡 1~8% 和铜 26-31%ο
[0005]本发明的钎料的主成分为银60~72%、锡1~8%和铜26~31%，余量为不可避免的杂质。本发明中，在对铜箔基体进行化学镀银之前，需对铜箔基体依次进行除油、酸洗和弱浸蚀处理。
[0006]本发明中，对铜箔基体进行化学镀银的步骤为:步骤一、按照5.56~6.67:0.08-0.67:4.06-4.84的摩尔比，依次称取硝酸银粉末、硫酸亚锡粉末和铜箔基体，备用；
步骤二、取容器将步骤一称取的硝酸银粉末全部溶解于蒸馏水中至形成溶液A，其中，所加蒸馏水的体积与硝酸银粉末总重量的比例为1mL:lg ;然后，取重量为硝酸银粉末重量50%的氢氧化钠颗粒，将其全部溶解与蒸馏水中形成无色透明溶液B，冷却至室温，其中，所加蒸馏水的体积与氢氧化钠颗粒总重量的比例为20mL:lg ;将溶液B与溶液A混合后，再加入氨水溶液，直至沉淀消失时停止滴加，形成溶液C，并加入适量稀硝酸，调节溶液C的pH至12.5，在10~20°C温度下恒温水浴备用；
步骤三、称取占硝酸银粉末5倍重量的酒石酸钾钠，全部溶解于蒸馏水中至完全形成溶液D，其中，所加蒸馏水的体积与酒石酸钾钠总重量的比例为5mL:lg，在10~20°C温度下恒温水浴备用； 步骤四、按照1:1:0.1的体积比，依次量取溶液C、溶液D和无水乙醇，然后将量取的溶液C和无水乙醇加入到溶液D中，形成镀银溶液，将铜箔基体浸于镀银溶液中，在10~20°C温度下恒温水浴2~10h，形成厚度为0.004-0.020mm的铜箔基体，镀银后的铜箔基体无边缘效应，银镀层厚度均匀，表面光洁平整。而且，化学镀工艺设备简单，不需要电源和辅助电极等，只需将铜箔基体正确悬挂中镀银液中即可。
[0007]其中，上述镀银操作是在10~20 V温度下恒温水浴完成的，该温度能够避免形成的银镀层的应力和孔隙率增加，耐蚀性降低。上述镀银溶液中采用酒石酸钾钠作为还原剂，避免因镀银反应剧烈造成镀银溶液自分解；而且，采用酒石酸钾钠作为还原剂，使银镀层的径向生长速度快，轴向生长速度缓慢，晶体沿着表面径向生长，形成叠层，使银镀层表现出良好的结合力和平整度。
[0008]本发明中，对镀银后的铜箔基体进行电镀锡的步骤为:步骤一、按照以下组分及质量比称取各原料:硫酸70~90g/L、酚磺酸20~60g/L、聚乙二醇2~3g/L、酒石酸钾钠2~4g/L和硫酸钴0.08-0.15g/L，然后取容器将前述称取的硫酸亚锡粉末全部溶解于蒸馏水中至形成溶液E，其中，所加蒸馏水的体积与硫酸亚锡粉末总重量的比例为25mL:lg，将称取的硫酸和酚磺酸加入到溶液E中，搅拌冷却至室温后，依次加入聚乙二醇、酒石酸钾钠和硫酸钴，制成电镀锡溶液，备用；
步骤二、将步骤一制得的电镀锡溶液置于电镀锡槽中，并将镀银后的铜箔基体放入电镀锡槽中进行电镀，电镀的电流密度为0.3~2A/dm2。若电流密度过高，会造成锡镀层粗糙、多孔，脆性增加；若电流密度过低，则因沉积速度较低而导致生产效率低下。该电流密度下，能够使最终形成的锡层结晶晶粒变细，孔隙率降低。
[0009]步骤三、将步骤二电镀后的铜箔基体置于200~265°C的热油中浸泡2~15s，然后将铜箔基体在煤油中冷却至室温。
[0010]本发明中，电镀锡槽的温度为15~35°C，电镀锡时，阴极和阳极的面积比为1~2:1，能够防止锡阳极钝化。
[0011]本发明中，对镀锡后的铜箔基体进行扩散处理的步骤为:将镀锡后的铜箔基体置于温度为220~280°c的隧道炉中，扩散5~15min，然后将其置于温度为350~380°C的保护气氛井式炉中，扩散7~9h，最后，将其置于真空度不低于10_2Pa、温度为460~480°C的真空井式炉中扩散7~9h，取出冷却至室温，制得厚度低于0.035mm的钎料。
[0012]其中，铜箔基体的密度为7.0g/cm3，银镀层的密度为8.lg/cm3，锡镀层的密度为
5.3g/cm3o
[0013]本发明的有益效果:(1)、本发明利用化学镀和电镀的方法，可以灵活控制钎料的面积大小、厚度和各组分的含量，相对于现有的快速凝固法，能够生产出宽度高于100_、厚度低于0.035mm的超薄钎料，不需要复杂的生产设备，生产成本较低。
[0014](2)、在扩散处理过程中，锡原子会通过晶界扩散与铜箔基体反应生成尺寸小于0.0Olmm的Cu6Sn^ Cu 3Sn化合物，提高了钎料的拉伸强度；在基体内部生成细小弥散分布的纳米Ag3Sn点状相，使该钎料组织中含有一定的纳米晶相组织，在该钎料具有较薄厚度的前提下，在使用时，可以保证精密零件或薄小零件得到较高强度的接头。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例对本发明的化学镀和电镀制备超薄钎料的工艺作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0016]化学镀和电镀制备超薄钎料的工艺，选取厚度为0.002-0.0lOmm的铜箔作为基体，并对其依次进行除油、酸洗和弱浸蚀处理，除去铜箔基体表面的加工变形层和氧化膜，使铜箔基体得以活化处理；然后对铜箔基体依次进行化学镀银、电镀锡和扩散处理，制得超薄钎料，制得的钎料的主要化学成分以及各化学成分的质量百分比为:银60~72%、锡1~8%和铜26~31%，余量为不可避免的杂质。
[0017]具体的，化学镀和电镀制备超薄钎料的工艺，包括:(1)、铜箔基体准备:铜箔可选用厚度为0.002-0.0lOmm的铜箔为基体，作为一种优选方案，选用厚度为0.005-0.008mm的铜箔为基体，镀前对铜箔进行称重并记录；(2)、镀银:采用化学镀的方法对铜箔进行镀银，首先要根据所要制备的钎料的成分含量，计算出银镀层的厚度，再根据镀层的厚度，计算出化学镀的参数。设置好镀银的设备，对铜箔进行镀银；镀完银后，用X射线测厚仪对其进行厚度测量、用天平称其重量并记录；(3)、镀锡:采用电镀的方法进行镀锡。首先根据所要制备的钎料的成分含量，计算出锡镀层的厚度，再根据得出的锡镀层的厚度计算出电镀的参数。根据计算得出的参数，进行电镀，电镀完成后，用X射线测厚仪测量其厚度、用天平称量重