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随着禁铅令颁布以来,各国学者都致力于寻找可以代替锡铅锡膏的产品,SAC305虽得到了广泛的应用,但由于其银含量高,导致成本增加。本实验室近年来研发出一种新型低银无铅钎料,Sn-07Ag-05Cu+BiNi(SACBN07)。本试验重点以SACBN07钎料为研究对象,购买三种市售助焊剂(A、B、C)与其进行混合配制锡膏并进行性能研究,研究结果如下: 1.对三种市售助焊剂分别进行稳定性、PH、密度、腐蚀性测试。其中C助焊剂低温条件下稳定性较差,B助焊剂腐蚀性较强;通过金相试验及扫描试验发现 B助焊剂配制的锡膏焊后焊点内含有较大气孔,而另两种助焊剂配置的锡膏含有气孔较少。通过多次试验确定了 A、B、C三种助焊剂与SACBN07钎料混合的最佳比例,金属粉末所占质量分数分别为88.5%、87.5%、87.5%。 2.进行了锡膏印刷工艺及回流焊工艺的优选。对锡膏印刷间隙进行调整,无印刷间隙时焊点高度较小,有印刷间隙时焊点大小不均匀出现了两边大中间小的现象,经过反复实验设计了加入垫板方法,保证了焊点大小的一致性。通过调整回流焊炉各温区温度,调整回流时间,优选出适合SACBN07锡膏的回流曲线。 3.分别针对不同助焊剂以及不同钎料合金做了两组润湿性对比试验,助焊剂不同钎料相同时,B助焊剂铺展系数最大为88.1%,其次A为84.3%,C为79.3%;助焊剂相同钎料不同时,由于Bi,Ni元素能改善低银钎料的润湿性使得SACBN07与SAC305铺展系数几乎相同分别为84.3%和84.1%,SAC0307铺展系数较低为73.3%,低于SACBN07和SAC305。 4.通过165℃,200 h时效老化试验表明,随着老化时间的延长,助焊剂对IMC层厚度变化影响不大;SACBN07中由于Bi可以有效降低Cu-Sn原子扩散速率以及Ni可以抑制Cu向体钎料方向扩散,使得时效后SACBN07的界面IMC层厚度低于SAC305和SAC0307,并在一定的时效时间内,在SACBN07界面处未发现Cu3Sn化合物。 5.Ni的加入可以细化晶粒形成细晶强化,Bi加入后可以改善低银钎料的力学性能,使得SACBN07抗剪切性能优于SAC305,而SAC0307由于银含量低,力学性能较差,剪切强度最低。