文档介绍：松香ZnCI2基钎剂对Sn—Zn基无铅钎料润湿性的影响免费...
摘要: 以松香为栽体,znc1 为活性荆,酒精为溶剂, 乙二醇为添加荆,设计了不同钎荆配方, 通过铺展性试验研究了钎剂成分对sn—
zn基无铅钎料在铜上的润湿性的影响。研究结果表明:松香-znc1 ~酒精一乙二醇钎剂的去膜作用是松香和znc1 共同作用的结果,随着
钎荆'~'znc1 和松香配比的增加,钎料的铺展面积先
增大后减小。钎荆中的酒精具有降低钎剂黏度的作用,酒精中的水分具有增强znc1
去除金属氧化膜能力的作用,从而使钎荆具有促进钎料在铜上铺展的能力,但是钎焊过程中钎荆飞溅大。钎剂中的乙二醇具有增大钎
剂黏度,减少钎荆飞溅的作用,但具有降低钎料润湿性的作用。znc1 、天然松香、酒精和乙二醇进行适当配比配制的钎荆能明显改善
sn—zn钎料的润湿性。.
关键词:sn—zn钎料;钎剂; 润湿性;松香; 乙二醇;znc12
中图分类号: 文献标识码:b
由于sn—pb共晶基合金系列钎料的熔点低,具有对铜良好
的润湿性、优良的导电性和导热性,价格低廉等特点,因此,
一直是电子工业中的主导连接材料。但铅作为一种重金属可以
通过皮肤渗透、呼吸系统和消化系统吸收等方式进入人体,在
体内聚集而不能排出。它与体内的蛋白质强烈结合造成身体的
各项功能紊乱,使神经系统和泌尿系统产生病变“],导致儿童
多动症和智力发育不完全。随着人类环保意识的增强,大范围
内禁止使用含铅物质的呼声越来越高。从上世纪80年代至今,
许多国家和地区性组织纷纷制订法律来限制或禁止含铅钎料在
电子组装行业中的应用。欧盟于1998年颁布了《电力电子设备
废物的处理法令》即weee (waste electrical and electronic
equipment),明确表明在某些电子电器设备中禁止使用铅。
2o02年欧盟通过了rols (restriction on hazardous substances)
法令,法令规定从2006年7j]1日起,欧盟所有成员国必须保证
其进入市场的电力电子产品不能含有铅、汞、镉、六价铬、聚
合溴化联苯(pbb)和聚合溴化联苯乙醚(pbde),其中铅是
排在第一位的]。世界各国对推行无铅钎料纷纷表态,并积极
投入无铅钎料的研制与开发。
目前研究的无铅钎料大多是以sn基为主,添加一些~llag,
bi,zn,cu,in和稀土等的合金元素,通过合金化来改善无铅
钎料合金的性能,提高钎焊性。其中sn—zn基钎料的熔点最接
近传统的sn—ph钎料,而且其成本低、力学性能优异,从而成
为无铅钎料中极有前景的竞争者之一。但zn易氧化,尤其在
2o0℃以上氧化迅速,从而使sn—zn基钎料在cu上的润湿性差,
收稿日期:2007—01—26
因而限制了它们的推广应用. 也成为目前急需解决的主要
问题[31。国内外许多研究人员试图通过在sn—zn合金中添加
cu,bi,in以及re等元素改善sn—zn合金在铜上的润湿性,但
,
钎料润湿性差的问题也没有得到根本解决l4| 。
到目前为止,关于sn—zn基钎料专用钎剂研究的报道还较
少。vaynman等基于sn的有机化合物可在钎焊温度分解出金
湿性的原理,分别设计了以聚乙烯为溶剂,异丙醇为载体,乙
醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺为活性剂,sn的有机化合物为添加
剂的钎剂, 进行了sn一8zn无铅钎料在铜板上的铺展性试验。
试验发现,当sn的有机化合物质量分数达到15%时,钎料在cu
上的润湿性可得到明显改善。然而这些钎剂有一定毒性,配制
这些钎剂的原材料也难以得到。吴敏等人也设计了含snc12
的有机钎剂进行了sn一9zn的润湿性研究,这类钎剂虽然对sn一
9zn的润湿性有明显的改善作用,但是腐蚀性较强,钎焊后必
须及时清洗。
松香的主要成分为弱有机酸松香酸(c。9h cooh),在150
℃
属氧化膜。作为钎剂其腐蚀性弱。因此松香基钎剂一直是电子
工业中常用的助焊剂。znc1:在高温下可溶解金属氧化物eio,ih。
%的卤素时,
钎料对cu的润湿性明显提高。笔者经过前期研究
[1] [2] 工作发现,
以松香和znc1:作为主要成分配制的钎剂与以snc1:和松香作为
主要成分配制的钎剂相比,含znc12的钎剂对sn—zn基钎