Detaillierte Erklärung des Herstellungsverfahrens für das Lot BAg56CuZnSn
Veröffentlichungszeit:
2025-03-25
Quelle:
TIJO
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BAb56CuZnSn-Zinnlot auf Silberbasis Das Pulver (Lotpulver) wird üblicherweise durch «Atomisierung», insbesondere durch «Gasatomisierungs-» oder «Wasseratomisierungsverfahren», hergestellt. Nachfolgend sind die spezifischen Pulverherstellungsverfahren und Schlüsseltechnologien aufgeführt:
1. Grundprinzipien der Zerstäubung
Die geschmolzene Legierung wird unter dem Einfluss eines Hochdruckgases oder -wasserstroms in winzige Tröpfchen zerbrochen und anschließend rasch abgekühlt und zu Pulver erstarrt. Die Form (kugelförmig/unregelmäßig), die Partikelgröße (im Mikrometerbereich) sowie der Sauerstoffgehalt des Lötpulvers werden durch die Parameter des Zerstäubungsprozesses bestimmt.
2. Verfahren zur Herstellung von Lötpulver
(1) Legierungsschmelzen
Rohstoffverarbeitung: Ähnlich wie bei Schrottlötzinn ist es notwendig, die Metalle Ag, Cu, Zn, Sn usw. genau zu wiegen, sie zu reinigen und anschließend zu einer homogenen Legierungsschmelze zu schmelzen.
- Schmelzschutz: Schmelzen im Vakuum oder in einem Inertgas (wie Argon), um zu verhindern, dass Zn und Sn oxidieren oder verdampfen (insbesondere Sn oxidiert leicht, und die Atmosphäre muss streng kontrolliert werden).
(2) Zerstäubungsprozess
Atomisierungsverfahren:
- Gasatomisierung:
Hochdruck-Inertgas (wie Stickstoff, Argon) wird verwendet, um den flüssigen Legierungsstrahl zu treffen und feine Tröpfchen zu bilden.
- Vorteile: Hohe Kugelgestalt des Pulvers, gute Fließfähigkeit, niedriger Sauerstoffgehalt (<200 ppm).
- Anwendungsbereiche: Hochwertige Lötpaste, Pulver für den 3D-Druck.
- Schlüsselparameter: Schmelzüberhitzung (50–150℃ höher als die Liquiduslinie), Gasdruck (2–10 MPa), Düsendesign.
- Wasserzerstäubung:
Ein Hochdruckwasserstrahl wird verwendet, um die Legierungsschmelze aufzubrechen; die Abkühlgeschwindigkeit ist höher, aber die Pulverform ist unregelmäßig (flockenförmig oder polygonal).
- Vorteile: Niedrige Kosten, geeignet für die Massenproduktion.
- Nachteile: Hoher Sauerstoffgehalt (500–2000 ppm), erfordert eine nachfolgende Reduktionsbehandlung.
Atomisierungsausrüstung:
- Eng gekoppelte Zerstäubungsdüse: Gas/Wasser- und Metallflüssigkeitsströmung sind eng miteinander gekoppelt, um die Zerlegungseffizienz zu verbessern.
- Zentrifugale Zerstäubung: Das geschmolzene Metall wird von einer rotierenden Scheibe in Pulverform geschleudert und eignet sich zur Herstellung feinen Pulvers (<50 μm).
(3) Kühlung und Sammlung
- Schnelle Verfestigung: Die Tröpfchen werden während ihres Falls im Zerstäubungsturm abgekühlt und verfestigt, um eine Segregation der Komponenten (z. B. Anreicherung von Sn) zu vermeiden.
- Pulveraufnahme: Gesammelt durch Zyklonabscheider oder Filterbeutel; eine inerte Umgebung verhindert die Oxidation.
(4) Screening und Einstufung
- Vibrationsabsiebung: Unterschiedliche Partikelgrößen je nach Bedarf trennen (zum Beispiel: -200 Mesh, -325 Mesh).
- Luftstromklassifizierung: Die Klassifizierung weiter verfeinern (z. B. 15~45 μm, 45~75 μm), um den Anforderungen an Lötpaste oder Sprühverfahren gerecht zu werden.
(5) Nachbehandlung
- Glühen: Einige Lötpulver müssen in einer reduzierenden Atmosphäre (z. B. H₂/N₂) geglüht werden, um den Sauerstoffgehalt zu senken und innere Spannungen zu beseitigen.
- Oberflächenbeschichtung: Bei Pulvern mit hohem Zinngehalt kann eine Vernickelung oder eine antioxidative Beschichtung aufgetragen werden, um Oxidation und Agglomeration während der Lagerung zu verhindern.
3. Schlüsselpunkte der Prozesssteuerung
1. Komponentengleichmäßigkeit:
Zn und Sn oxidieren und verflüchtigen sich leicht; daher müssen Schmelztemperatur und -zeit kontrolliert werden (z. B. Schmelztemperatur ≤1100℃).
Nach der Zerstäubung muss die Zusammensetzung (z. B. ICP-OES) getestet werden, um sicherzustellen, dass Ag ≈ 56 % beträgt und das Cu/Zn/Sn-Verhältnis stabil ist.
2. Pulvermorphologie und Partikelgröße:
Bei der Gasatomisierung wird die Partikelgröße (z. B. 10–100 μm) durch Anpassung des Gasdrucks und des Düsendurchmessers gesteuert.
Kugelförmiges Pulver weist eine gute Fließfähigkeit auf, ist jedoch teuer; unregelmäßiges Pulver hat eine große spezifische Oberfläche und eine hohe Lötaktivität.
3. Sauerstoffgehaltskontrolle:
Wasserzerstäubtes Pulver muss sauer gewaschen (z. B. mit verdünnter Salzsäure) oder durch Wasserstoffreduktion behandelt werden, um den Sauerstoffgehalt auf <500 ppm zu senken.
Gasvernebeltes Pulver wird direkt versiegelt und gelagert (Vakuum- oder mit Stickstoff gefüllte Verpackung).
4. Alternative Verfahren (Nischenmethoden)
Mechanische Zerkleinerungsmethode:
Massenlot wird durch Kugelmahlen oder Luftströmungszerkleinerung zu Pulver verarbeitet; die Effizienz ist jedoch gering, und Verunreinigungen lassen sich leicht einbringen. Es wird nur für spezielle Legierungen verwendet.
Elektrolyseverfahren:
Ultrafeines Pulver (Nanometergröße) wird durch Elektroabscheidung hergestellt; die Kosten sind äußerst hoch, und die Anwendung ist auf die Laborforschung beschränkt.
5. Anwendungen und Vorteile
Lötpaste: Feines Pulver (-325 Mesh), gemischt mit Flussmittel, verwendet für die elektronische Verpackung und das Löten von Präzisionsbauteilen.
Thermisches Spritzen: Grobes Pulver (-100 Mesh) wird für die Reparatur von Oberflächenbeschichtungen verwendet.
Metall-3D-Druck: Für das selektive Laserschmelzen (SLM) wird kugelförmiges Pulver verwendet, um komplexe Bauteile zu formen.
Zusammenfassung
BAb56CuZnSn-Lotpulver Das gängige Herstellungsverfahren ist die «Gaszerstäubung». Durch präzise Steuerung der Schmelz-, Zerstäubungs- und Nachbehandlungsparameter lässt sich hochreines, sauerstoffarmes, gleichmäßig kugelförmiges Pulver mit einheitlicher Partikelgröße gewinnen, das den Anforderungen verschiedener industrieller Anwendungen gerecht wird.
Nachrichten
2026-04-21
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