毕业论文

打赏
当前位置: 毕业论文 > 研究现状 >

无铅钎料的研究现状概况

时间:2023-03-14 21:42来源:毕业论文
无铅钎料的研究现状综述在近20年的研究中成果表明,最有可能替代SnPb系合金的钎料以Sn为主,另外添加加能产生低温共晶的Ag、Cu、Zn、Sb、Bi、In等元素

在近20年的研究中成果表明,最有可能替代SnPb系合金的钎料以Sn为主,另外添加加能产生低温共晶的Ag、Cu、Zn、Sb、Bi、In等元素。传统电子组装工艺和设备基本上都是围绕SnPb钎料而设计的,因此要求无铅钎料的性能必须达到或者接近SnPb钎料。目前研究发现的二元系无铅钎料主要有SnAg、SnCu、SnZn、SnBi、SnIn系等,三元系钎料包括SnAgCu、SnCuNi、SnZnCu等三种。SnAg系钎料整体性能较好,但由于钎料中缺少Cu元素容易造成铜基板腐蚀;SnCu系钎料的优点是成本较低,但熔点较高,热稳定性较差,在服役过程中疲劳性能不如SnAg系钎料好;SnZn系钎料是目前熔点最接近SnPb钎料的Sn基无铅钎料,且价格便宜,具有良好的应用前景,但SnZn极易氧化,润湿性能及耐腐蚀性也较差;SnBi系钎料延展性较差,Bi还会使钎料产生脆性;SnIn钎料的润湿性能和延展性都较为优异,但In价格昂贵,且强度相对较低。可见以上二元系钎料均不太可能成为SnPb钎料的代用品。在三元系钎料中,SnAgCu系钎料的熔点相对较低,同时具有良好的综合性能,在SnAg钎料基础上添加适量的Cu元素,既抑制了钎料向铜基板溶解造成的腐蚀,又能显著提高钎料的润湿性能,增强了焊接可靠性,因此三元系SnAgCu钎料已成为SnPb钎料中最具潜力的替代品。值得注意的是,SnAgCu合金中Ag的含量过高,接头中会出现粗大的Ag3Sn化合物[3],影响焊接接头的可靠性,因此在制备钎料过程中要控制Ag的含量,当前研究及使用的SnAgCu钎料中Ag的含量一般在3。0~4。0%范围内。国外各大机构推荐在电子工业中应用的的SnAgCu最佳组分也有所不同,如日本JEITA推荐在电子封装工艺中应采用Sn3。0Ag0。5Cu或Sn3。5Ag0。7Cu钎料替代SnPb钎料;美国NEMI建议在电子行业回流焊中采用Sn3。9Ag0。6Cu钎料;欧洲IDEALS则推荐电子封装行业中应用Sn3。8Ag0。7Cu钎料。87857

在实际应用中,研究者们通过向钎料中加入其它合金元素来进一步提高钎料的性能。如添加适量的Si、Mn、Zn元素,可以有效抑制组织中Sn树枝晶的形成,添加Co元素可以使金属间化合物Cu6Sn5在组织中均匀弥散分布,添加Ge、Ni元素则能改善钎料的润湿性能。论文网

除此之外,在钎料中添加少量稀土元素也能显著改善钎料的组织,提高钎料的润湿性能、力学性能等。稀土元素被称为金属的“维生素”,其表面活性较高,同时具有良好的浸润性,添加至金属中可以起到净化晶界、细化组织的作用。香港城市大学CML Wu等人系统地研究了混合稀土元素La-Se对几种代表性钎料的影响。研究发现微量稀土元素引入可以改善钎料的润湿性能,同时起到细化组织的作用,增强了焊点的力学性能。国内研究人员[4-5]发现向SnAgCu钎料中添加Er后,钎料的整体焊接性能得到显著提高;Li[6]等向SnAgCu中添加1%的Bi元素,发现焊点组织得到细化,焊点可靠性明显提高;陈志刚等[7-8]通过在钎料中加入微量的混合稀土进一步提高了焊点的抗蠕变性能;张亮等[9]发现向钎料中添加0。03%的稀土元素Ce对钎料润湿性能也有很大的改善。

无铅钎料的研究现状概况:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_148336.html
------分隔线----------------------------
推荐内容