微量铅对Sn-9Zn钎料组织及性能的影响
2012-01-16吴敏
吴 敏
(辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺113001)
在目前的无铅工艺生产制程中,无铅钎料同含铅元器件的混合组装是不可避免的。其原因为,一方面,每个电子产品所包含的元器件是非常多的,其中很可能会有含铅元器件;另一方面,PCB板的无铅化镀层技术由于涉及领域较广而难于完全实现,所以系统探讨微量铅对无铅钎料微观组织及性能影响是十分必要的。在当前研究开发的无铅钎料体系中,Sn-Zn系及Sn-Ag-Cu系钎料一直是人们关注的重点,成为最有可能替代传统Sn-Pb钎料的无铅钎料体系[1-5]。对于Sn-Zn系钎料而言,尽管Sn-Zn系钎料存在易氧化、焊接结合界面强度低等缺点,但仍具有与Sn-Pb共晶合金相接近的熔点、钎焊工艺性好和价格低等优点,受到国内外研究人员关注,并在工程生产中得到一定应用。近年来,微量铅对无铅钎料微观组织及性能影响已有所报道。铅对无铅钎料融化温度的影响相当敏感,例如,由于在95.3℃时可形成Sn-Bi-Pb三元共晶化合物,因此添加1%(质量分数)的铅可显著至扩大Sn-Bi合金的液固相融化温度区间[6];Forsten A等[7]也指出,少量的铅可降低Sn-Ag-Cu钎料的固相线温度;此外,在表面贴装制成中,关于铅对SnAg/Cu,SnSb/Cu和SnBi/Cu界面微观结构及其机械性能的影响也分别被研究[8-9];Sn-Zn系钎料是最有可能取代传统锡铅钎料的无铅钎料合金体系,但微量Pb对Sn-Zn系钎料组织影响却未见报道。鉴于此,本实验选择Sn-9Zn钎料作为研究对象,分析不同含量微量元素Pb对Sn-9Zn钎料微观组织、显微硬度、润湿性及电化学腐蚀性能影响,取得较好研究结果,研究内容及其结果可为Sn-Zn系无铅钎料研究开发及其无铅钎焊工艺制定提供参考。……
