新型低温无铅焊料的研究进展

随着人们对铅毒性的认知及世界各国“限铅令”的颁布,因为铅污染问题,研究人员开始着手研究Sn-Pb焊料的代替品,迫切需要探索一种零污染、低成本的新型电子封装焊料。目前研制的新型低温无铅焊料有Sn-Cu、Sn-Ag、Sn-Bi、Sn-Zn、Sn-In二元焊料和Sn-Ag-Cu三元焊料,但由于新型低温无铅焊料存在着熔点高、抗氧化性能差等问题,有人提出通过在这些无铅焊料中加入第三或第四种合金元素改善无铅焊料的组织性能。介绍了新型低温无铅焊料的应用,制备,优缺点及对它的要求,叙述了目前新型低温无铅焊料的研究进展,并提出了新型低温无铅焊料的研究方向。     

抗氧化无铅焊料的研制

根据无铅焊料的要求与工作条件，选择了组成无铅焊料各金属元素及其最佳配比，研究了Sn-Ag-Bi-Cu系无铅合金焊料。焊料具有独特的抗氧化能力和良好的力学性能及焊接性能，抗氧化能力优于含铅焊料，主要技术性能基本接近Sn63/Pb锡铅焊料。     

Sn-Ag-Cu系无铅焊料性能研究进展

Sn-Ag-Cu是全球公认的最具潜力替代Sn-Pb钎料的无铅焊料。本文介绍了Sn-Ag-Cu系无铅焊料在熔化温度、润湿性、抗氧化性和焊接可靠性方面的主要性能以及最近的研究重点,最后对Sn-Ag-Cu系无铅焊料的发展趋势进行了展望。     

Sn-9Zn系无铅焊料钎焊接头剪切性能的研究

利用扫描电镜及万能材料实验机研究了Sn-9Zn/Cu钎焊接头的界面形貌及Sn-9Zn焊料微合金化前后钎焊接头的剪切性能变化。结果表明,Sn-9Zn/Cu界面金属间化合物为Cu5Zn8,界面层呈平整的锯齿状。由于焊接时没有保护气氛,以致Sn-9Zn氧化而使剪切性能变差,而同时添加微量RE和Ag或RE和Al元素后剪切强度大幅度增高,尤其是添加0.025%RE和0.3%Ag时剪切强度可提高46.47%,同时添加元素后剪切断口韧性断裂趋势增大。     

无铅焊料合金

以往的以Sn为主成分的无铅焊料，如果在变压器或电机的线圈部件端部进行预镀，形成于熔化焊料上的氧化屑附着在电镀部，则被废弃的氧化屑较多。为此，日本千住金属工业株式会社提供一种可抑制焊料在400℃附近氧化的无铅焊料（专利公开2004—181485）。     

无铅焊料合金

以往的以Sn为主成分的无铅焊料，如果在变压器或电机的线圈部件端部进行预镀，形成于熔化焊料上的氧化屑附着在电镀部，另且被废弃的氧化屑较多。为此，日本千住金属工业株式会社提供一种可抑制焊料在400℃附近氧化的无铅焊料。     

无铅焊料合金

移动式电子设备在使用中或运输中多发生滑落，电子元件的焊接部受落下的冲击有时发生剥离。此外电子设备承受在使用时因内部的线圈及电阻等发热而使焊接部升温，在不使用时变冷的热循环。以往的Sn—Ag系无铅焊料，对于焊料凸缘这样的微小部分，耐；中击性或耐热循环性不足。为此，日本干住金属工业株式会社（日本专利公开2004—141910）提供一种凸缘的耐；中击性和耐热循环性优良的无铅焊料合金，即使在电子设备的使用中或运输中不小心滑落，焊接部也不易剥离，因而可靠性高。     

水洗钎剂下SnAgCu系钎料对不同基板的润湿特性

选用商用水洗钎剂，采用润湿平衡法，研究了低银SnAgCu系钎料合金在表面贴装元器件及紫铜板上的润湿特性。研究结果表明，在Ag的质量分数为2．5％时，SnAg2．5Cu0．7钎料合金具有最大的润湿力和铺展面积及最小的润湿角。其润湿力高于现行商用SnAg3．8Cu0．7钎料合金，完全可满足表面组装元器件对其润湿性能的要求。     

等温时效对SnAgCu焊点界面组织及剪切强度的影响

研究了Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点分别在1、5、10min焊接时间后在373、403、438K时效温度下焊点界面IMC的生长和剪切强度随时效时间的变化,同时对焊点断口形貌及断裂模式进行了分析。结果表明,焊接时间越长,界面IMC层越厚。随着时效时间的延长,界面IMC不断增厚,其生长动力学符合抛物线生长规律,生长激活能为75.03kJ/mol;焊点剪切强度随时效时间增加不断下降,其断裂方式从开始的韧性断裂逐渐转变为局部脆性断裂。     

Sn-9Zn无铅钎料合金的压蠕变行为研究

试验研究了Sn-9Zn合金钎料在温度为40～100℃和压力为9．3～18．6MPa范围内的压蠕变行为。结果表明：随温度和应力的升高，合金的压蠕变量增大，稳态蠕变速率的对数分别与应力对数和温度呈较好的线性关系，稳态蠕变速率符合半经验公式。在不同的温度下，应力指数n相近，平均值为5．74；不同的应力下，表观激活能Qa相差不大，平均值为51．95kJ／mol，材料结构常数为0．03，压蠕变变形是位错滑移和位错攀移共同作用的结果，控制稳态蠕变速率的主要因素为位错管道扩散过程控制下的位错攀移。     

无铅易切削铜合金的研究进展

综述了Pb在铜合金中的易切削机理和无Pb易切削铜合金的国内外研究进展,重点评述了铋易切削铜合金的可行性及存在的主要问题,同时介绍了所研制的无Pb易切削镁锑黄铜合金的组织和切削试验结果。对无Pb易切削铜合金的研究进行了展望,提出要加大对复合加入(以两种或两种以上元素)在代Pb方面的研究力度。     

锡基无铅电子焊料的研究进展与发展趋势

锡基焊料是电子丁业上广为使用的连接材料,随着环保意识的增强,人们加强了对无铅焊料的研究。文章概述了锡基无铅电子焊料的发展概况,主要介绍了Sn—Ag、Sn—Zn、Sn—Cu和Sn-Bi四种合金系焊料的最新研究进展,指出了锡基无铅焊料的应用和发展趋势。     

新型无铅焊料Sn-X-Cu-Ni的性能研究

利用化学元素周期表上第VA族X元素和Ni元素代替Sn-Ag-Cu系列中的Ag制备出一种新型无铅焊料.用DSC测量了合金焊料的熔点,并考察了其润湿性和焊接接头强度,实验结果表明:Sn-X-Cu-Ni系新型合金焊料与Sn-Ag-Cu系和Sn-Cu系合金相比其润湿性和焊点剪切强度有明显的改善,焊点拉伸强度略有提高,但熔点有所升高.     

微量稀土La对Sn-Zn-Al无铅焊料性能的影响

采用真空熔炼技术成功制备Sn-(8.98-x)Zn-0.02Al-xLa(x=0.02～0.12)焊料。采用XRD衍射、DTA、SEM等手段分析了焊料的熔点、显微结构及焊料对Cu基板的润湿性等性能。结果表明,添加适量的稀土元素La能较好地提高Sn-Zn-Al基焊料熔点,改善焊料的铺展能力和组织均匀性。在Sn-(8.98-x)Zn-0.02Al-xLa焊料中,稀土La的最佳添加量为0.04%。     

合金元素对无铅钎料超电势的影响

针对目前国内外对无铅钎料的研究,提出了以Sn为基体,添加Cu、Ag、Bi、Sb和RE形成多元合金的无铅钎料,分析了上述五种合金元素对其超电势的影响。Bi对于降低钎料超电势起显著作用,而Ag的加入在小范围内使超电势提高。     

银基焊膏的研究进展

银具有高导电导热、耐腐蚀、抗氧化、延展性好等特性,制粉后添加不同合金元素与助焊剂以合适的比例混合制得的焊膏,在金属焊接与电子表面装联领域有着广泛的应用。结合近年来银基焊膏的最新研究进展,综述了银基焊膏中焊粉与助焊剂的研究现状,展望了银基焊膏的发展趋势。     

锡对ZA62合金显微组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪等分析测试手段，研究了锡对ZA62合金显微组织及力学性能的影响。试验结果表明：在ZA62合金中添加少量锡能够析出弥散的Mg2Sn强化相，有效地提高ZA62合金的室温、高温强度；加入过量的锡时，Mg2Sn颗粒明显粗化，反而导致合金的强度和塑性下降。