微量Ni对Sn07Cu钎料物理性能及钎焊工艺性能影响.pdf

4 0 焊接设备 与材料 焊接技术 第 4 0卷第 8期 2 0 1 1年 8月 文章编号 1 0 0 2 0 2 5 x 2 0 1 1 0 8 0 0 4 0 04 微 量 ni对 s n o 7 c u 钎 料 物 理 性 能 及 钎 焊 工 艺 性 能 影 响 赵快乐 闫焉服 唐 坤 盛阳阳 河南科技大学 材料科学与工程 学院 河南洛 阳 4 7 1 0 0 3 摘 要 s n c u共 晶钎 料是公 认的 s n p b钎料 最具潜 力替代品 尤其在 波峰 焊上 但 与 其 他 无 铅 钎 料 相 比 该钎 料 物 理 性 能 及 铺 展 性 能 差 严重影 响其广泛应 用 本文通过在 s n o 7 c u合金基础 上添加微量 n i 来改善 合金 性能 结果表 明 随 n i 含量 n i o 1 之 后 铺 展 面积 随着 n i 含 量 的 增 加 而下 降 但 是 铺 展性 能 优 于 基体钎料 ni 图 5 ni 含量对 s n 0 7 cu x ni 钎料铺展面积影响 图 6为 s n 0 7 c u s n 0 7 c u 0 1 n i和 s n 0 7 c u 0 3 n i 微观扫描 电镜 图 从 图中可以看 出 在 s n 0 7 c u和 s n 0 7 c u x n i 钎 料基 板上 均形 成 c u 6 s n 5金 属 间化 合 物 经测定 s n 0 7 c u和 s n 0 7 c u 0 1 n i 基板上 c u o s n 5 厚 度 分 别 为 1 2 m 和 3 2 t x m 可 见 在 s n c u合 金 中添加 n i 有利 于钎料合金 与基板相互作用 对钎焊 金属在基板上的铺展有利 但 当 w n i 0 1 时 c u 基板上 c u o s n 厚度迅速增厚 w n i 0 3 时 c u基板 上 c u 6 s n 厚度 为 6 3 m 研究表 明 在基板上生成 we l d i n z t e c h n o l o a w vo 1 4 0 no 8 au g 2 01 1 焊 接 设 备 与 材料 4 3 的较 多金属 间化 合物 反 而对 钎焊 金属 在基板 的铺 展 产生不利影响d s 另外 在 s n c u中添加微量 n i 会 形成 n i s n 4 相 且随着 n i 含量增多 n i s n 增多变 大 从而使钎料合金黏度增加 这也对钎料合金铺展 性能造成不利影响 即随着 n i 含量增加 铺展 面积 逐 渐 减小 h s n 0 7 cu 0 i n i c s n 0 7 c u o 3 ni 图 6不 同 成 分 a n 0 7 c u x n i扫描 电镜 图 3结论 1 在 a n 0 7 c u基 体合 金 中添 加微量 的 n i w n i 0 7 会导致钎 料合金 的熔 点升高 但是 升 高 的 幅度 不 大 当 w n i 0 7 时 s n 0 7 c u合 金 的熔 点最高为2 2 9 8 o c 较基体 钎料 的熔点 提高 了 2 8 2 在 s n 0 7 c u基体合金添加微量 n i w n i 0 7 会导致钎料合金电阻率降低 当 w n i 0 7 时 钎 料 合 金 电阻率 为 3 9 0 x 1 0 q m 较 基体 钎 料 降低了 l 6 7 3 当 w n i 0 1 时 s n 0 7 c u 0 1 n i 钎料合金的 铺展面积最大 较基体钎料的铺展面积提高 1 倍 在 w n i o 1 之后 铺展面积随着 n i 含量的增加 w n i 0 7 而 减 小 但 是 钎 料 合 金 的铺 展 性 能 优 于 基体钎 料 的铺展 性 参考文献 1 戴 家辉 刘 秀 忠 陈立 博 无铅钎 料 的立 法与发 展 j 山东 机 械 2 0 0 5 4 1 1 7 1 2 2 胡 志田 何前进 徐道荣 无铅 软钎料 国内外 的研究动态与发 展 趋势 j 焊接技术 2 0 0 5 3 4 3 3 7 3 马鑫 董本 霞 无铅钎料发展现状 j 电子工艺技术 2 0 0 2 2 3 2 4 9 5 2 4 g l a z e r j mi c r o s t r u c t u r e a n d m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f p b f r e e s o l d e r a l l o y s f o r l o w c o s t e l e c t r o n i c a s s e mb l y j e l e c t r o n i c ma t e r i a l s 1 9 9 4 2 3 8 6 9 3 7 0 7 5 夏志东 锡锌系无 铅钎料 的性 能及其评价 d 北京 北京工业 大 学 2 0 0 2 6 王俭辛 薛松 柏 韩 宗杰 等 温度与镀 层对 s n c u n i 无铅钎 料润湿性能的影响 j 焊接学报 2 0 0 6 2 7 1 0 5 3 5 6 7 郭福 无铅钎 焊技术 与应 用 m 北京 科 学 出版社 2 0 0 6 46 8 王大勇 顾小龙 m 对 s n 0 7 c u焊料微 观组织和力学性 能的影响 j 电子工艺技术 2 0 0 7 2 8 1 1 7 1 9 9 l o t o s k y p l e a d f r e e u p d a t e c t u t o r i a l a t i ma s p b r a z i l s a o p a u l o br az i l au g u s t l 一3 2 0 01 1 0 李梦 吉涛 刘 晓波 等 s n z n b i a g系钎料物理性能研 究 j 电子元件与材料 2 0 0 4 2 3 1 1 4 9 5 1 1 1 g l a z e r j mi e r o s t r u c t u r e a n d me c h a n i c a l p r o p e i e s o f p b f r e e a l l o y s f o r l o w c o s t e l e c t r o n i c a s s e mb l y j e l e c t r o n e a t e r 1 9 9 4 2 3 8 6 9 3 7 0 0 1 2 史益平 薛松柏 王俭辛 等 s n c u系无铅钎料 的研 究现状与 发展 j 焊接 2 0 0 7 5 1 4 1 4 1 8 1 3 闫焉服 陈拂晓 朱锦洪 等 a g 颗粒 含量对 s n c u基 复合钎料 性能 的影响 j 材料研究学报 2 0 0 7 2 1 1 1 0 2 1 0 6 1 4 闰焉服 刘建萍 史耀武 等 a g和m 颗粒对 6 3