谢景洋，王正宏，陈一鸣，张 弓



微量Ti对Sn-9Zn-Ti无铅焊料耐蚀性的影响

谢景洋，王正宏，陈一鸣，张 弓

（清华大学 机械工程系，北京 100084）

Sn-Zn无铅焊料耐蚀性差是阻碍其应用推广的重要因素。本文通过在Sn-9Zn共晶合金中添加微量的Ti（质量分数=0，0.01%，0.03%，0.05%，0.1%），测量合金在质量分数3.5% NaCl溶液中的极化曲线（/）和电化学阻抗谱（EIS），利用扫描电镜（SEM）对合金表面相貌进行了观察，并研究了不同浸泡时间下合金耐蚀性的变化。发现微量Ti能有效改善Sn-9Zn的耐蚀性，其中质量分数0.05%的Ti添加量最为合适。

Sn-Zn无铅焊料；耐蚀性；微量Ti；动电位极化曲线；电化学阻抗谱；腐蚀形貌

传统Sn-Pb焊料因为熔点低（共晶成分Sn-37Pb，熔点183℃）、塑性好、对Cu及其他合金有良好润湿性等优点，被广泛使用。但由于Pb会污染土壤和水源，最终积蓄在生物体内，对人或动物的生长发育产生严重影响。近年来，对新型无铅焊料的研究越来越多，其中Sn-Zn系、Sn-Ag系合金焊料得到了较多的研究和应用[1]。Sn-Ag系合金焊料有优越的力学和抗氧化性，但因为Ag为主要元素，合金的熔点和成本较高。Sn-9Zn无铅焊料因为熔点（198.5℃）和传统Sn-37Pb熔点接近，且力学性能好，成本低，是目前无铅焊料研究的重点[2]。但Sn-Zn系焊料存在润湿性、抗氧化性、抗腐蚀性差等问题。过往对Sn-9Zn焊料的研究主要集中在润湿性和抗氧化性上，对材料耐蚀性的研究较少。由于焊料合金富Zn相的总区域面积远小于锡基底，数量众多，形状各异，在锡基底上分布广泛，因此Zn的优先溶解易造成点蚀，形成腐蚀坑，影响焊料的整体性能。随着电子产品应用领域的不断拓展，耐蚀性能成为影响整个封装系统可靠性的重要因素。……