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《松香znci2基钎剂对sn—zn基无铅钎料润湿性的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、松香ZnCI2基钎剂对Sn—Zn基无铅钎料润湿性的影响摘要: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
2、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
3、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w(wslcriclndlcronicquipmn),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(rsriciononhzrdoussubsncs)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(pbd),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
4、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~ll,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r等元素改善sn—zn合金在铜上的润湿性,
5、但这不仅使钎料合金的成本增加.而且使钎料的力学性能下降,钎料润湿性差的问题也没有得到根本解决l4
6、。到目前为止,关于sn—zn基钎料专用钎剂研究的报道还较少。vynmn等基于sn的有机化合物可在钎焊温度分解出金属sn.从而可在被钎焊表面预镀sn来改善sn一8zn共晶钎料润湿性的原理,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。
7、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。9hcooh),在150℃以上可以和等金属的氧化物反应生成金属皂而去除金属氧化膜。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io,ih。陈芳等人在关于sn一合金对铜引线的钎焊性研究中发现在松香乙醇溶液钎剂中加入质量分数为%的卤素时,钎料对cu的润湿性明显提高。笔者经过前期研究[]工作发现,以松香和znc1:作为主要成分配制的钎剂与
8、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基钎料在铜wldinchnoloy·焊接设备与材料·47上润湿性的促进作用效果更好,腐蚀性也更小。为此i)~znc1和松香作为主要原材料。研究了不同钎剂配方对sn—zn基钎料在铜上润湿性的影响。l试验材料和试验方法本研究选用的sn—zn基合金无铅钎料是sn一4zn一一合金钎料,钎剂是以松香为载体,znc1为活性剂,酒精为溶剂,乙二醇为添加剂配制而成的。铺展性试验的基板采用50mm50mm1mm无氧纯铜板。铺展性试验前。用24(7
