低银无铅焊料SAC105性能研究

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现代电子产品组装无铅化的核心是无铅化的钎焊工艺,而钎焊工艺的无铅化的核心是使用无铅焊料。SAC系无铅焊料以其优异的综合性能表现,被公认为是替代传统锡铅共晶焊料的最佳无铅合金焊料,而其中的SAC305则是国际上最为推荐的无铅焊料。但是SAC305因为具有较高的银含量其成本近乎锡铅共晶焊料的4倍,在工业界迫切盼望能够降低焊料的使用成本,低银无铅焊料逐渐进入了人们的视野。SAC105是一种低银无铅焊料,其成分为98.5%Sn,1.0%Ag,0.5%Cu,仅有SAC305三分之一的银含量使得SAC105的材料成本大幅降低,本文通过多项实验测试并研究了低银无铅焊料SAC105的性能。研究表明:低银无铅焊料SAC105的组织形貌以及金属间化合物与SAC305类似;其熔化区间为215-231°C比SAC305高约5°C,适配现有250°C的SMT回流工艺曲线;虽然测试得到常温下SAC105的抗拉强度32MPa低于SAC305的38MPa,但在焊点剪切强度测试中,SAC105与SAC305相差仅有5%;测试得到SAC105的润湿角约为31°也基本达到了润湿优异的评价标准;在高温存储过程中SAC105焊点内部IMC和焊盘附近IMC生长方式与SAC305相似,焊点的剪切强度下降也与SAC305接近。可以看出,低银无铅焊料SAC105的整体性能与备受推崇的SAC305差别不大,当下普通消费类电子产品不断加快的更新周期下,适当的选用低银无铅焊料可以大幅降低焊料成本,其可以在普通应用场合代替高银无铅焊料SAC305。随着业界对低银无铅焊料认知与研究的不断深入,我们认为低银无铅焊料将有广阔的应用前景。
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