无铅钎料的抗氧化性能研究（二）

用无铅钎料替代传统锡铅钎料的形势已十分紧迫。波峰焊是电子组装的主要焊接方法，主要采用Sn-Cu合金钎料。无铅钎料在波峰焊时，熔融钎料长期暴露在大气环境中，钎料的抗氧化性能对电子组装产品的质量及组装焊接生产成本有重要影响。本文主要研究在Sn0．7Cu合金中添加微量元素对其抗氧化性能的影响，在Sn0．7Cu合金中添加微量元素P、Ge、Ni进行了抗氧化性能的研究。在实验中，每一种元素被添加到SnCu合金中，在炉中280℃下氧化48h，得出单独添加0．01％-0．05％Ge或0．005％-0．008％P的具有最好的抗氧化效果。最后通过测量其润湿角和铺展面积对其润湿性能进行评估；通过DSC测试其熔点；并对其进行金相组织观察。实验结果表明，添加微量元素的P或Ge可以在一定程度上改善SnCu钎料合金的抗氧化性能，与此同时，对其物理机械性能并没有太大影响。     

Bi、Ag对Sn-Zn无铅钎料性能与组织的影响

研究了Bi、Ag对Sn-9Zn无铅钎料系统润湿性、接头力学性能及微观组织的影响。结果表明:Sn-9Zn无铅钎料的润湿性较差,添加适量的Bi有助于提高钎料的润湿性和接头剪切强度,但同时也使接头的塑性降低;添加适量的Ag能明显改善钎料的润湿性和接头塑性,但Ag的质量分数超过1.5%时会降低钎料润湿性和接头剪切强度。Sn-9Zn-Bi系无铅钎料组织由富Sn相、富Zn相及Bi的析出物组成;Sn-9Zn-Ag系无铅钎料组织由富Sn相、富Zn相及AgZn3化合物组成。     

稀土元素Nd对Sn-9Zn无铅钎料性能的影响

研究了添加稀土元素Nd对Sn-9Zn无铅钎料的润湿性能、显微组织和焊点力学性能的影响.结果表明,Nd元素的加入改善了钎料的润湿性能,质量分数为0.06%时,钎料的润湿力最大,润湿时间最短,润湿性能达到最佳.随着Nd元素的加入,钎料的基体组织得到细化,富锌相逐渐减少,当元素Nd的添加量大于0.06%时,钎料的显微组织中出现小块状稀土元素Nd和Sn的金属间化合物.无铅钎料Sn-9Zn中稀土元素Nd的添加量为0.06%时,剪切力和拉伸力达到最大,分别提高了19.6%和26.6%,力学性能最佳.     

Sn-Zn-Bi无铅钎料的研究现状

综合介绍了国内外对Sn-Zn-Bi钎料的研究现状,阐述了Sn-Zn-Bi系钎料的熔化特性、润湿性能、力学性能等,总结出对Sn-Zn-Bi系钎料的改善措施。由于Bi元素的添加,Sn-Zn-Bi钎料会有较低的熔点、较高的抗拉强度,并且润湿性能略有提高,但造成熔化温度区间的提高以及塑性的降低,同时可能会出现焊点剥离现象等造成焊接性降低。因此,可以选择添加第四组元或者选取适当的冷却速度改善上述缺点。     

Sn-9Zn-xAg无铅钎料润湿性能及焊点力学性能

研究了合金元素Ag的添加量对Sn-9Zn无铅钎料润湿性能及其焊点力学性能的影响.结果表明,当Ag元素的添加量(质量分数)为0.3%时,钎料具有最好的润湿性能,焊点的力学性能最佳,焊接接头的断口形貌显示钎料与铜基板接头断口处有明显的韧窝,是典型的韧性断裂;当Ag元素的添加量(质量分数)为0.5%～1.0%时,钎料的润湿性能下降,当Ag元素的添加量(质量分数)增加到1.0%时,焊点的力学性能有所下降,在断口的韧窝底部有大颗的Cu-Zn,Ag-Zn金属间化合物.因此,Sn-9Zn无铅钎料中合金元素Ag的最佳添加量(质量分数)为0.3%.     

Ag的添加量对Sn-9Zn无铅钎料性能的影响

研究Ag的添加量对Sn-9Zn无铅钎料性能的影响规律。结果表明,Ag不仅对Sn-9Zn无铅钎料的润湿性能和显微组织有明显作用,而且对钎料接头的力学性能也有较大的影响。添加0.3%Ag (质量分数, 下同)后,钎料的抗氧化性能得到提高,因此钎料的润湿性能得到改善。Sn-9Zn-0.3Ag具有比Sn-9Zn钎料更均匀的组织。研究结果还表明,添加0.3%Ag后,钎料接头的力学性能最佳,接头断口显示有大量的细小均匀的韧窝组织。当Ag的添加量添加到1%时,在韧窝底部出现Cu-Zn、Ag-Zn金属间化合物,此时,接头力学性能下降     

纳米氧化物颗粒掺杂对SnAgCu无铅钎料性能的影响

研究了纳米颗粒掺杂对SnAgCu无铅钎料的焊接工艺、润湿性以及显微组织的影响.结果表明,不同的纳米颗粒掺杂对钎料的焊接工艺有不同的要求.纳米颗粒掺杂能够改善焊料的润湿性,其加入也能明显细化焊点的显微组织.纳米颗粒粒径越小,对焊料的性能改善作用越大.     

微量磷元素对低银系无铅钎料抗氧化性能的影响

研究了不同微量P元素对Sn-0.3Ag-0.7Cu低银系无铅钎料抗氧化性的影响。钎料在液态下的表面颜色变化以及氧化渣增重曲线分析表明,P的加入可以提高钎料的抗氧化性能。通过X射线衍射分析探讨了合金元素的抗氧化机理:微量P在钎料表面富集,P替代了Sn优先被氧化,在焊料表面形成了P2O5氧化物膜"阻挡层",抑制了钎料的进一步氧化。比较发现,P的最佳含量为0.0l5wt%。     

无铅软钎料合金的最新进展

文章从环境的污染角度论述了开发无铅钎料的重要性以及国外开发现状;指出了开发无铅钎料应注意的问题,重点介绍了日本、美国等近年来试制新型无铅钎料的进展情况。     

合金元素Ga对Sn-9Zn无铅钎料性能的影响

研究了合金元素Ga的添加量对Sn-9Zn无铅钎料熔化特性、润湿性能及其焊点力学性能的影响.结果表明,添加合金元素Ga以后,合金的熔点显著降低,熔化温度区间有所增大,润湿性能得到明显改善;合金元素Ga的添加量(质量分数)在0.5%时,钎料的晶粒组织最为细小均匀,钎料焊点的力学性能最佳;当合金元素Ga的添加量大于1%时,钎料的润湿性能趋于稳定,钎料组织中晶界处出现黑色富Ga相,钎料焊点的力学性能大幅度降低.因此,Sn-9Zn无铅钎料中合金元素Ga的最佳添加量为0.5%.     

Sn-Ag-Cu-In无铅钎料润湿性能及显微组织

在Sn-1.2Ag-0.6Cu合金中添加0～1.0%的In元素,研究了Sn-Ag-Cu-In无铅钎料的熔化温度、润湿性能及显微组织.结果表明,添加In元素对钎料的熔化温度有一定的降低作用,在相同的试验温度下,含铟钎料粘度更低,流动性更强,钎料的润湿性能随之改善.低银Sn-Ag-Cu钎料在空气中的润湿时间在260℃才达到...     

无铅软钎料的开发

文章从环境保护角度论述了开发无铅软钎料的重要性及国外的开发现状,重点介绍了近年来新型无铅软钎料的进展情况,分析了存在的问题,指出了开发无铅软件钎料应注意的问题。     

无铅软钎料合金及其焊接性能

日本专利2005—131705号介绍了一种Sn—Zn—In—Ag系软钎料合金，Sn、Zn、In、Ag的组成比为：3．0重量％〈Zn〈5．0重量％、0．1重量％≤In≤4．0重量％、0．1重量％≤Ag≤0．4重量％，余量为Sn。另外，提供一种由所述软钎料合金和焊剂构成的无铅软钎料材料，可解决以往的Sn—Zn（-Bi、-Al）系无铅软钎料存在的起因于Zn的在高温高湿度下与Cu电极的接合强度降低的问题。     

稀土元素Ce对Sn-Cu-Ni无铅钎料铺展性能及焊点力学性能的影响

研究了不同含量稀土元素Ce对Sn-Cu-Ni钎料铺展性能及其焊点力学性能及钎料显微组织的影响规律.结果表明,随着稀土元素Ce含量的增加,钎料在铜基板上的铺展面积逐渐增大,当Ce元素含量达到0.05%时,钎料的铺展面积达到最大.Sn-Cu-Ni钎料中添加适量的稀土元素Ce,能够细化钎料组织,从而提高焊点的力学性能.当Ce元素的含量为0.05%左右时,焊点的力学性能达到最佳值.Ce元素含量超过0.05%后,继续增大稀土元素Ce的添加量,Sn-Cu-Ni钎料的显微组织又变得粗大,铺展性能有所降低,焊点力学性能也随之有所下降.     

SnAgCu无铅钎料液体在非润湿线上的去润湿现象

在Cu基底上制备了宽度为200μm的非润湿线，SnAgCu无铅焊膏回流过程中形成的钎料液体在非润湿线上发生去润湿，对印刷不同厚度锡膏样品回流过程中液体形态的原位观察发现，焊膏厚度由950μm减小时，回流液体球冠沿非润湿线分离的长度增加，当焊膏厚度达到350μm时，液体被彻底分割为两部分．通过一个简单模型并运用界面能最小化分析，给出了非润湿线宽度与液体临界高度之间的关系，理论分析与实验结果基本一致，间接反映了微电子钎焊连接中发生桥接的本质，     

无铅钎料的研究现状及进展

从环保概念出发,介绍了使用无铅钎料的必要性;综述了近几年国内外无铅钎料的研究现状;分析了无铅钎料研究必须解决的几个关键问题,并提出了解决这些问题的思路和建议。     

SnAgCuRE系无铅钎料与表面贴装元器件的润湿适配性

采用润湿平衡法选用商用水洗钎剂,研究SnAgCuRE系无铅钎料与表面贴装元器件的润湿适配性。研究结果表明,当Sn2.5Ag0.7CuxRE系钎料合金中RE添加量为0.1%时,在钎焊温度为250℃、预热时间为15s、浸渍时间为5s的情况下,其与表面贴装元器件具有较好的润湿适配性,即具有较大的润湿力、较小的润湿角,其润湿力达到现行商用Sn3.8Ag0.7Cu钎料的水平,完全能够满足表面组装行业对无铅钎料润湿性能的要求。     

无铅钎料的研究现状及进展

从环保概念出发，介绍了使用无铅钎料的必要性；综述了近几年国内外无铅钎料的研究现状；分析了无铅钎料研究必须解决的几个关键问题，并提出了解决这些问题的思路和建议。     

无铅钎料的超电势问题研究

通过对几种典型无铅钎料的电化学性能的研究,提出了无铅 钎料研究开发及应用时 应考虑因其超电势变化带来的影响问题。试验证明,含铋元素无铅钎料较传统的锡铅钎料超电势低,含铟无素无铅钎料则较锡铅钎料有较高的超电势,并证明这是由 于合金中形成了 Ｉｎ Ｓｎ４ 化合物的缘故,从 而认为含铋无铅钎料应谨慎地使用于电器元件的焊接生产中,而含铟无铅钎料 则较锡铅钎料具有更高 的电化学安全性,在电器元件的焊接生产中具有良好的应用前景。