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由于铅对人体及环境有危害,在世界范围内,无铅钎料的研究和应用受到了极大的重视。Sn-Cu亚共晶合金凭借其自身的优点,在诸多无铅钎料中占有重要地位。在电子封装钎焊过程中,钎剂发挥着“帮助钎焊”的重要作用,其主要功能是去除被焊金属及液态钎料表面的氧化物并保护焊接区避免再氧化,增强液态钎料对母材的润湿性。而无铅钎料本身的润湿能力比含铅钎料差,使用的钎焊温度更高,所以适应于含铅钎料的钎剂对无铅钎料已不再适用。因此,研制与Sn-Cu亚共晶无铅钎料相匹配的新型钎剂具有重要意义。在大量调研的基础上,本课题首先选用氢化松香作为钎剂的基体和成膜剂,选用异丙醇为溶剂,进行了活性剂的筛选实验;接着进行正交实验,以扩展率、水萃取液电阻率、pH值、腐蚀性等特性作为衡量指标,对Sn-Cu亚共晶无铅钎料用高活性钎剂的配比进行了优化研究;最后,对研制的钎剂与市售钎剂进行了性能对比分析。实验得到的主要研究结论如下:(1)通过综合分析钎剂中添加不同活性剂对熔融Sn-Cu亚共晶钎料在Cu表面的扩展率、钎剂残留物的腐蚀性以及对Sn-Cu/Cu钎焊接头界面组织的影响,选择戊二酸、月桂酸、丁二酸、三乙醇胺、二乙胺盐酸作为重要的活性剂,钎剂的基体和成膜剂选用氢化松香,溶剂选用异丙醇。(2)通过正交实验和性能优化研究,获得钎剂的组成为:钎剂基体为氢化松香,溶剂为异丙醇,二者比例为25/75;选择有机酸作活性剂,其中戊二酸7%、月桂酸1%、丁二酸1%;选择三乙醇胺作为调节剂,其含量≤0.2%;根据IEC国际标准和中国国家标准,控制Cl—含量为:Z-1钎剂Cl—<0.05%,Z-2钎剂Cl—=0.30%,Z-3钎剂Cl—=0.50%。(3)实验制得的松香基钎剂的助焊性、焊后残留物的绝缘性以及防腐蚀性能优于市售钎剂,其焊点光亮、表面光滑,成型良好。但是,钎剂颜色较深、粘度较大,并有微量沉淀生成,焊后残留物相对较多,需要进行清洗,这些问题将在今后进一步加以改进。