本申請(qǐng)屬于顯示,具體涉及一種無(wú)鉛合金焊料及其制備方法、顯示屏。
背景技術(shù):
1、隨著電子行業(yè)的無(wú)鉛化發(fā)展,鉛(pb)元素已經(jīng)逐漸被淘汰。為了使發(fā)光二極管(light?emitting?diode,led)顯示屏的貼燈焊料為無(wú)鉛焊料,目前使用過(guò)高溫焊料將led燈珠焊接于印制電路板(printed?circuit?board,pcb)上。但是,高溫焊料的焊接溫度一般在240℃以上,溫度過(guò)高導(dǎo)致可能存在led燈珠易黃化變色、pcb變形、pcb內(nèi)部電路失效風(fēng)險(xiǎn)增加和電能消耗大等問(wèn)題。
2、因此,低溫焊料應(yīng)運(yùn)而生。目前常用的低溫焊料的焊接溫度可以低于高溫焊料的焊接溫度。然而,低溫焊料可能導(dǎo)致焊點(diǎn)的脆性急劇增加,焊點(diǎn)在服役過(guò)程中容易脫落失效,進(jìn)而導(dǎo)致led顯示屏發(fā)生損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足,提供一種無(wú)鉛合金焊料及其制備方法、顯示屏,以解決目前常用的高溫焊料和低溫焊料存在的一些問(wèn)題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述申請(qǐng)目的,本申請(qǐng)的第一方面,提供了一種應(yīng)用于顯示屏的無(wú)鉛合金焊料,所述無(wú)鉛合金焊料包括主熔合金和互熔合金,所述主熔合金的熔點(diǎn)為138℃~200℃,所述互熔合金的熔點(diǎn)為210℃~280℃,所述主熔合金至少包括錫和鉍,所述互熔合金至少包括錫和銀以及和/或,錫和銅;
3、所述無(wú)鉛合金焊料用于能夠在大于或等于200℃、且小于210℃的焊接溫度下對(duì)所述顯示屏中的發(fā)光二極管進(jìn)行焊接。
4、在一些實(shí)施方式中,所述主熔合金還包括銀、銅和鎳中的至少一種。
5、在一些實(shí)施方式中,所述主熔合金按質(zhì)量百分比計(jì)包括:
6、鉍,30wt%~40wt%;
7、銀,0wt%~2wt%;
8、銅,0wt%~1wt%;
9、鎳,0wt%~0.1wt%;
10、余量為錫。
11、在一些實(shí)施方式中,在所述主熔合金包括錫、鉍、銀、銅和鎳的情況下,所述主熔合金按質(zhì)量百分比計(jì)包括:
12、鉍,30wt%~40wt%;
13、銀,0.1wt%~2wt%;
14、銅,0.1wt%~1wt%;
15、鎳,0.01wt%~0.1wt%;
16、余量為錫。
17、在一些實(shí)施方式中,所述互熔合金還包括銻和鎳中的至少一種。
18、在一些實(shí)施方式中,所述互熔合金按質(zhì)量百分比計(jì)包括:
19、銀,0.01wt%~4wt%;
20、銅,0.01wt%~3wt%;
21、銻,0wt%~3wt%;
22、鎳,0wt%~0.1wt%;
23、余量為錫。
24、在一些實(shí)施方式中,所述無(wú)鉛合金焊料還包括金屬納米顆粒,所述金屬納米顆粒用于能夠在所述焊接溫度下與所述主熔合金生成金屬間化合物。
25、本申請(qǐng)的第二方面,提供了一種顯示屏,包括上述的無(wú)鉛合金焊料,所述顯示屏包括電路板和發(fā)光二極管,所述發(fā)光二極管設(shè)置在所述電路板的一側(cè),所述無(wú)鉛合金焊料位于所述發(fā)光二極管與所述電路板之間,所述無(wú)鉛合金焊料用于在所述焊接溫度下能夠?qū)⑺霭l(fā)光二極管焊接于所述電路板上。
26、本申請(qǐng)的第二方面,提供了一種無(wú)鉛合金焊料的制備方法,該無(wú)鉛合金焊料的制備方法包括如下步驟:
27、分別形成主熔合金和互熔合金;其中,所述主熔合金的熔點(diǎn)為138℃~200℃,所述互熔合金的熔點(diǎn)為210℃~280℃,所述主熔合金至少包括錫和鉍,所述互熔合金至少包括錫和銀以及和/或,錫和銅;
28、分別將所述主熔合金制成主熔合金粉末,以及將所述互熔合金制成互熔合金粉末;
29、將所述主熔合金粉末和所述互熔合金粉末進(jìn)行物理混合,得到所述無(wú)鉛合金焊料;其中,所述無(wú)鉛合金焊料應(yīng)用于顯示屏,所述無(wú)鉛合金焊料用于能夠在大于或等于200℃、且小于210℃的焊接溫度下對(duì)所述顯示屏中的發(fā)光二極管進(jìn)行焊接。
30、在一些實(shí)施方式中,將所述主熔合金粉末和所述互熔合金粉末進(jìn)行物理混合,得到所述無(wú)鉛合金焊料包括:
31、將所述主熔合金粉末和所述互熔合金粉末進(jìn)行物理混合后,再加入金屬納米顆粒并進(jìn)行物理混合,得到所述無(wú)鉛合金焊料;其中,所述金屬納米顆粒用于能夠在所述焊接溫度下與所述主熔合金生成金屬間化合物。
32、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請(qǐng)具有以下的技術(shù)效果:
33、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的無(wú)鉛合金焊料及其制備方法、顯示屏,該無(wú)鉛合金焊料中的主熔合金能夠在較低相變溫度下焊接,同時(shí)在主熔合金中物理混合有互熔合金,這樣在較低的焊接溫度下,主熔合金呈熔融態(tài),并可以與互熔合金實(shí)現(xiàn)基體互熔,使得主熔合金中的鉍不會(huì)過(guò)度擴(kuò)散和粗化,均勻分散于焊點(diǎn)中,從而可以大幅度降低焊點(diǎn)的脆性;并且,若主熔合金和互熔合金還含有ni元素,ni元素可以抑制富bi相的偏析,同時(shí)若互熔合金還含有sb元素,sb元素也可以抑制富bi相的偏析和粗化,提高材料的焊接強(qiáng)度,同時(shí)降低脆性;此外,若無(wú)鉛合金焊料中含有納米增強(qiáng)顆粒,納米增強(qiáng)顆粒在焊接過(guò)程中可以與主熔合金發(fā)生冶金反應(yīng)生成金屬間化合物,金屬間化合物極其細(xì)微且均勻的分散在焊點(diǎn)中,形成了顆粒增強(qiáng)和彌散強(qiáng)化,使焊點(diǎn)強(qiáng)度得到保障的同時(shí)也可進(jìn)一步降低脆性,該合金體系確保焊點(diǎn)具有較高的焊接強(qiáng)度和較好的沖擊可靠性。進(jìn)而將該無(wú)鉛合金焊料應(yīng)用于顯示屏中對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行焊接時(shí),由于無(wú)鉛合金焊料為低溫焊料,可以大幅降低甚至避免過(guò)度熱輸入帶給發(fā)光二極管的各種風(fēng)險(xiǎn),提升焊接后焊點(diǎn)的服役可靠性,大幅提升顯示屏的性能。
1.一種無(wú)鉛合金焊料,其特征在于,應(yīng)用于顯示屏,所述無(wú)鉛合金焊料包括主熔合金和互熔合金,所述主熔合金的熔點(diǎn)為138℃~200℃,所述互熔合金的熔點(diǎn)為210℃~280℃,所述主熔合金至少包括錫和鉍,所述互熔合金至少包括錫和銀以及和/或,錫和銅;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鉛合金焊料,其特征在于,所述主熔合金還包括銀、銅和鎳中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)鉛合金焊料,其特征在于,所述主熔合金按質(zhì)量百分比計(jì)包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)鉛合金焊料,其特征在于,在所述主熔合金包括錫、鉍、銀、銅和鎳的情況下,所述主熔合金按質(zhì)量百分比計(jì)包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鉛合金焊料,其特征在于,所述互熔合金還包括銻和鎳中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)鉛合金焊料,其特征在于,所述互熔合金按質(zhì)量百分比計(jì)包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的無(wú)鉛合金焊料,其特征在于,所述無(wú)鉛合金焊料還包括金屬納米顆粒,所述金屬納米顆粒用于能夠在所述焊接溫度下與所述主熔合金生成金屬間化合物。
8.一種顯示屏,其特征在于,包括如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的無(wú)鉛合金焊料,所述顯示屏包括電路板和發(fā)光二極管,所述發(fā)光二極管設(shè)置在所述電路板的一側(cè),所述無(wú)鉛合金焊料位于所述發(fā)光二極管與所述電路板之間,所述無(wú)鉛合金焊料用于在所述焊接溫度下能夠?qū)⑺霭l(fā)光二極管焊接于所述電路板上。
9.一種無(wú)鉛合金焊料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)鉛合金焊料的制備方法,其特征在于,所述將所述主熔合金粉末和所述互熔合金粉末進(jìn)行物理混合,得到所述無(wú)鉛合金焊料包括: