无铅波峰焊钎料氧化渣的减少措施

随着无铅钎料的广泛使用,波峰焊过程将产生更多的氧化渣,造成生产成本增加。阐述了液态钎料的氧化行为及无铅波峰焊锡炉中氧化渣的形成特点,并列举了几种减少氧化渣的办法,分析了他们的实用性。     

无铅钎料对波峰焊设备的影响

目前,无铅钎料应用的日益推广使得波峰焊设备问题更加突出.其中主要的问题是设备的腐蚀及材料的寿命.为此,许多设备制造商提出了不同的方案来解决此类问题.这些方案涉及范围从不对元件进行改进到使用昂贵的金替代整个钎料锅及喷嘴.本文对制造波峰焊设备"钎料元件"的所用材料进行评估.     

无铅软钎料的新进展

从环保角度出发,阐述了无铅钎料使用的必然性。介绍了国外无铅钎料的开发情况,尤其是近几年的进展。指出了现阶段研制的无铅钎料与市场要求的差距,提出相应对策。     

无铅钎料发展现状

无铅钎料是绿色电子产品的一个重要组成部分。本文综述了近年来国际上无铅钎料的发展动态，并为国内企业如何适应这一趋势提出了建议。     

微电子组装中Sn-Zn系无铅钎料的研究与开发

无铅钎料的研究开发是我国电子材料行业目前面临的紧迫课题.其中Sn-Zn系无铅钎料具有低的熔点,优良的力学性能,能获得可靠的钎焊接头,且其原材料丰富、价格便宜,有望替代Sn-Pb钎料.但该系钎料易氧化,抗腐蚀性较差,目前还未得到广泛的采用.介绍了开发新型无铅钎料应满足的要求,及几种有潜力的Sn-Zn系无铅钎料.     

Ag含量对Sn-Zn-Ag无铅钎料腐蚀性能的影响

在Sn-Zn共晶钎料中加入不同含量的Ag元素制成Sn-9Zn-xAg无铅钎料,利用失重法、扫描电镜的腐蚀形貌观察以及EDS成分分析,分析了Sn-9Zn-xAg无铅钎料在3%NaCl溶液浸泡腐蚀情况下的腐蚀行为,并与Sn-Pb以及Sn-Zn钎料进行比较.结果表明:随着Ag含量的增加,钎料合金的抗腐蚀性能有所提高.     

绿色高性能无铅钎料的研究与发展

铅和铅的化合物破坏环境，有害人体健康，国际上无铅的呼声日益高涨，美国，欧洲、日本等发达国家纷纷立法，电子产品无铅化的安排已经提到议事日程，各大公司纷纷展开无铅钎料的研究，并相继试验推出无铅产品，电子组装无铅化是一个系统工程，需要各个环节和全社会的配合，中国在激烈的国际竞争中要赢得市场，必须拥有自主知识产权的无铅钎料及产品，这需要全社会特别是相关企业的重视和全力配合。     

无铅钎料Sn-0.7Cu机械合金化研究

利用扫描电子显微镜和差热分析仪,研究了Sn-0.7Cu粉末的机械合金化过程;同时将机械合金化获得的粉末制成焊膏,进行铺展实验,并对金相组织进行了分析.研究结果表明,机械合金化是一种制备钎料粉体的方法;粉末的最终颗粒尺寸可通过合适的工艺参数来控制;用机械合金化获得的钎料粉体制成的焊膏,其铺展面积及润湿角方面与传统的熔炼法获得的钎料差别不大,铺展试样的金相组织由富Sn相、Cu6Sn5和少量Cu3Sn相组成.     

锡基无铅钎料的性能研究与新进展

介绍了现阶段锡基无铅钎料的使用和生产情况,归纳了钎料合金的特点,综述了不同系列无铅钎料的熔化特性、焊后的剪切强度及可焊性等,总结了目前无铅钎料研究所取得的新成果、新进展以及存在的问题。从锡晶须,虚焊等方面指出了无铅钎料可靠性的不足,并提出部分解决方案,指出了无铅钎料的发展趋势和应用前景。     

Sn-Zn无铅钎料合金化改性研究

各国立法限制或禁止Pb的使用极大地促进了无铅钎料的研究和应用.Sn-zn钎料作为一种很有潜力的钎料,引起了研究人员的广泛兴趣,成为了无铅钎料的研究热点.加入合金元素能显著改善Sn-Zn钎料的性能.本文阐述了加入Ag、Cu、Zn、Bi、Re、Al等金属对Sn-Zn钎料的熔点、润湿性、力学性能、抗氧化腐蚀以及接头的金属间化合物(IMC)方面的影响.最后简单阐述了Sn-zn钎料的应用现状和未来的改进方向.     

合金化对Sn-Zn系无铅焊料抗腐蚀性能的影响

随着人们环保意识的提高,无铅焊料替代传统的锡铅焊料成为电子行业的必然趋势。Sn-Zn系无铅焊料因为熔点接近传统锡铅焊料,且具有优良的力学性能而被广泛关注,有望替代传统焊料。目前Sn-Zn系无铅焊料在润湿性、抗氧化性、抗腐蚀性等方面存在一定的问题。其中,焊料的抗腐蚀性对电子产品的寿命和安全起着决定性作用,因此,具有良好的抗腐蚀性能是开发无铅焊料的关键之一。就当下研究比较成熟的Sn-Zn系焊料的抗腐蚀性能进行研究。指出了元素合金化对Sn-Zn焊料的影响,并对抗腐蚀机理进行阐述。     

Sn-3.5Ag-0.5Cu无铅焊料力学性能与组织特征研究

研究了Sn-3.5Ag-0.5Cu无铅焊料的力学性能与组织特征,结果表明焊料的应力应变关系表现出明显的温度和应变速率相关性,当温度升高,应变速率降低时,焊料的强度极限均会减小,但强度极限与温度和应变速率之间呈非线性相关;焊料在拉断前后,内部晶粒会与排列方式发生变化,且变形大小与加载的应变速率相关.     

Sn-8Zn无铅钎料性能的研究

研究了不同微量合金元素(Bi、Ag)对Sn-8Zn无铅钎料高温抗氧化性能及接头剪切强度的影响,采用氧化质量增加△m值的方法,在高温下观察钎料表面氧化膜形状和颜色的变化并对氧化膜进行X射线衍射分析,探讨了钎料的高温抗氧化性能的机理,通过对钎料的金相显微组织观察和对热处理后钎焊接头的剪切强度试验,分析了提高接头剪切强度的原因.试验结果表明:在Sn-8Zn钎料中加入适量的合金元素(Bi、Ag)均可以改善和提高钎料的高温抗氧化性能和接头的剪切强度.     

Nanoparticles of the Lead-free Solder Alloy Sn-3.0Ag-0.5Cu with Large Melting Temperature Depression

Due to the toxicity of lead (Pb), Pb-containing solder alloys are being phased out from the electronics industry. This has lead to the development and implementation of lead-free solders. Being an environmentally compatible material, the lead-free Sn-3.0Ag-0.5Cu (wt.%) solder alloy is considered to be one of the most promising alternatives to replace the traditionally used Sn-Pb solders. This alloy composition possesses, however, some weaknesses, mainly as a result of its higher melting temperature compared with the Sn-Pb solders. A possible way to decrease the melting temperature of a solder alloy is to decrease the alloy particle size down to the nanometer range. The melting temperature of Sn-3.0Ag-0.5Cu lead-free solder alloy, both as bulk and nanoparticles, was investigated. The nanoparticles were manufactured using the self-developed consumable-electrode direct current arc (CDCA) technique. The melting temperature of the nanoparticles, with an average size of 30 nm, was found to be 213.9°C, which is approximately 10°C lower than that of the bulk alloy. The developed CDCA technique is therefore a promising method to manufacture nanometer-sized solder alloy particles with lower melting temperature compared with the bulk alloy.     

Deformation Behavior of Sn-3.8Ag-0.7Cu Solder at Intermediate Strain Rates: Effect of Microstructure and Test Conditions

When mobile electronic devices drop during service, solder interconnects are loaded under intermediate to high strain rates. Therefore, the strain response of solders at elevated strain rates is critical to reliability prediction. This paper presents the plastic flow behavior of Sn-3.8Ag-0.7Cu solder under compression over strain rates ranging from 0.1 s⁻¹ to 30 s⁻¹ at several different temperatures and under various aging conditions. Both yield strength and work hardening rate were observed to increase substantially with increasing strain rate, with the strain rate sensitivity at higher temperatures being greater. Empirical expressions capturing the strain rate and temperature dependence of the yield and work hardening parameters are presented. Microstructural observations revealed greater strain localization following testing at higher strain rates, with the development of distinct flow patterns and localized kinking of dendrites due to twin formation. Low-temperature aging (35°C) appeared to enhance yield strength slightly relative to the as-reflowed condition, but decreased the work hardening rate. With aging at higher temperatures (100°C and 180°C), and commensurate coarsening of the precipitate structure, both yield strength and work hardening rate decreased dramatically.     

合金元素对Sn-Zn基无铅钎料高温抗氧化性的影响

研究了不同微量合金元素对Sn-Zn基无铅钎料高温抗氧化性的影响。钎料在液态下的表面颜色变化以及热重分析表明,Al、Cr能明显改善Sn-Zn基钎料的抗氧化性能。通过俄歇能谱深度剖析和X射线衍射分析探讨了合金元素的抗氧化机理:Al和Cr在钎料表面或亚表面富集,形成阻挡层,抑制了钎料的氧化。比较了合金元素对Sn-Zn基钎料润湿性能的影响,结果表明Al的加入不利于钎料的铺展。通过实验得出结论:Cr是一种比Al更具有吸引力的Sn-Zn基钎料的高温抗氧化合金元素。     

无铅波峰焊钎料氧化渣动态形成特点

按照分布规律,将锡炉熔融钎料表面氧化物分为A～E5个氧化物区,分析了各区域氧化物的特点,研究了A、B2个区氧化渣的动态形成过程。A区氧化渣是波峰的瀑布效应引起的,主要在前喷嘴与前方炉壁之间的区域形成,其形成原因有剪切成渣、氧化物夹带钎料运动堆积成渣和负压吸氧3种。B区氧化渣由氧化膜包裹钎料堆积而成,是两喷嘴间液面波动和钎料定向流动共同作用的结果。     

Ni对Sn-0.7Cu焊料微观组织和力学性能的影响

研究了添加微量Ni元素对Sn-0.7Cu焊料的力学性能、微观组织和断裂特性的影响.结果表明,微量的Ni可已细化焊料合金的微观组织,显著提高焊料的塑性,从而提高焊料的综合力学性能;但Ni含量太高,焊料的塑性反而受到弱化,合适的Ni添加量为0.133%,此时焊料的拉伸强度为35.7 MPa,延伸率为50%.