无铅锡钎料(Sn99.3Cu0.7)润湿性试验

表 １ 无 铅 锡 钎 料 （Ｓｎ９９．３Ｃｕ０．７）的 主 要 成 分 及 部 分 物 理 性 能
－ 填 缝 性 试 验 试 件 如 图 ２所 示 ， 由 一 块 ２０ｍｉ ｎｘ １ １０ｍｍｘ４ｍｍ 和一块 ３０ｍｍｘｌ １０ｍｍｘ４ｍｍ 紫铜 板组 成 的倒 Ｔ字 型 ，其 中一 端装 配 间隙 为零 ，另 一端 规 格 采 用 １．６０ｍｍ 的二 氧 化 碳 气 保焊 焊 丝 垫 起 构 成 楔形 间隙 。将 无 铅 锡钎 料 （Ｓｎ９９．３Ｃｕ０．７）置 于试 件 零 间隙端 ，沿钎 缝滴 加适 量 中等活 性 的松 香型 助 焊 剂 （ＭＲＡ）后放 入 井式 电炉 中加 热 ２５０￣Ｃ和 ２８０￣Ｃ各 六组 ；钎 料 熔 化后 分 别保 温 ２ｓ、４ｓ含 量 应 控 制在 ０．１ｗｔ．％以下这 一 指 标 。
无 铅 锡 钎 料 （Ｓｎ９９．３Ｃｕ０．７）属 于二 元 合 金 Ｓｎ— Ｃｕ共 晶钎料 ，原 材料 Ｓｎ、Ｃｕ的储量 丰富 ，价 格低 廉 。无毒 副 作 用 。并 且 具 有容 易 生 产 、回收 、杂 质敏 感 度 低 、综合 力学 性 能好 等优 点 ：但是 ，Ｓｎ—Ｃｕ共 晶 钎 料在 应 用 中存 在 一些 问题 ：其 一 ，Ｓｎ—Ｃｕ合 金在 波 峰焊 时 容 易发 生 氧 化 。产 生锡 渣 ，这会 增加 焊点 形 成 缺 陷 的几 率 ，影 响焊 点 的 可靠 性 ，并 且 造成 浪 费 ；其 二 ，Ｓｎ—Ｃｕ钎料 流动 性 不够 ，熔 融钎 料不 能充 分填充 焊 点 间隙 ．从 而产 生焊 点桥 连 ，导 致短 路 。鉴 于 此 ． 本 文 根 据 深 圳 千 田 牌 无 铅 锡 钎 料 （Ｓｎ９９．３Ｃｕ０．７）推荐 的最 佳钎 焊 温度 范 围 （２５０￣Ｃ一 ２８０＇：Ｅ），通 过在 推 荐最 佳钎 焊 温度 附近 上 限加 热 温 度 ２８０￣Ｃ和 下 限加 热 温度 ２５０￣Ｃ下 ，观察 钎 焊 时 间 变 化 对 试 板 润 湿 效 果 的影 响 ，研 究 无 铅 锡 钎 料 （Ｓｎ９９．３ＣｕＯ．７）在不 同温 度下 的润 湿能力 。
毒 。而具 有 悠久 历史 的锡 铅钎 料 钎 焊技 术在 电子 、 电器 、家 电 、电镀 、灯 饰 、首 饰 生产 及 ＰＣＢ等行 业 应 用 相 当广 泛 ；由于铅 （Ｐｂ）及 其 化合 物 有 毒 ，世 界 各 国纷 纷立 法 限制 含铅 钎料 的使 用 。此 锡铅 钎 料钎 焊 技 术 受 到前所 未 有 的挑 战 ，无 铅化 已经成 为 电子 产 品 的必然 趋 势 。目前 已经 明确 的是用 来取 代 Ｓｎ—Ｐｂ 合 金 的无 铅钎 料 将是 以 Ｓｎ为 基体 的二元 、三元 甚 至更 多元 合金 ，可 能 的合 金 元 素 包 括 Ａｇ，Ｃｕ，Ｓｂ， Ｉｎ，Ｂｉ，Ｚｎ等 。而 这些 金属 元素 的原 材料 中不 可避 免 地 含 有微 量 Ｐｂ的杂质 。要 求无 铅钎 料 中完 全不 含 有 Ｐｂ的微 量杂 质 在工 艺上来 讲是 不 现实 的 ，问题 是 无 铅钎 料 中 Ｐｂ的含 量应 该 限制在 多少 以下 ？ 国 际上 针 对 这 一 无 铅钎 料 的定 义 问题 已经 讨 论 了多 年 ， 但 迄 今 为 止 尚 没 有 最 后 结 论 。 ＪＥＩＴＡ 和 ＳＯＬＤＥＲＴＥＣ发 布 的 无 铅 软 钎 焊 指 南 中均 给 出 了
１ 试 验 材 料 及 方 法
主要 实验 材料 及工 具有 紫铜 板 、深圳 绿 色千 田 牌无 铅 锡 钎 料 （Ｓｎ９９．３ＣｕＯ．７）、游 标 卡 尺 、远 红 外 电 阻加 热炉 、远 红外 测温 仪及 秒表 等 。实 验 中所用 的
５８
无铅锡钎料 （Ｓｎ９９．３Ｃｕ０．７）润湿性试验
Ｖｏｌ＿１９ Ｎｏ．２
无 铅 锡钎 料 （Ｓｎ９９．３Ｃｕ０．７）由深 圳 绿 色 千 田锡 业 科 技有 限公 司提供 ，钎 料 主要 成 分 Ｓｎ９９．３Ｃｕ０．７，该 钎 料 推 荐 钎 焊 温 度 为 ２５０℃ 一２８０℃ 。 无 铅 锡 钎 料 （Ｓｎ９９．３Ｃｕ０．７）的主要 成 分及 部 分物 理 性能 见 表 １ 所 示 。
研 究 结果表 明 ：钎 焊温度 升 高 、钎 焊 时 间延长 ，可 不 同程度提 高 润湿 力。
【关 键 词 】Ｓｎ９９．３ＣｕＯ．７ 无铅 锡钎 料 润 湿性 填缝 性 表 面张力
【中图分类号 】ＴＧ６４２５
【文献标识码 】Ａ
【文章编号 】３７—１４９６２０１６—２１４
０ 引 言 铅 （Ｐｂ）是 有 毒 金 属 ，在 人 体 中沉 淀 会 引 起 中
【摘 要 】针对 无铅 锡 钎料 润 湿 性 的影响 因素 ，通过 对 无铅 锡 钎 料 （Ｓｎ９９．３Ｃｕ０．Ｙ）在 同一钎 焊
时 间不 同钎焊 温度 下 以及 同一温度 不 同钎 焊 时间 的润 湿性 的研 究 （试 验 温度 在推 荐 的最佳 钎
焊 温 度 范 围 内），得 出温度 和钎 焊 时间对 无 铅锡 钎 料 （Ｓｎ９９．３Ｃｕ０．７）的 润湿 性 的 影响 趋势 。
收 稿 日期 ：２０１５—１２—０３ 基 金 项 目 ：“黑 龙 江 省 教 育 厅 科 学 技 术 研 究 项 目 资 助 ” （１２５４３０３４） 作 者简 介 ：石南 辉 （１９７３一 ），男 ，高级 工程 师 ，国际 焊接 工 程师 。 主要 从事焊 接生产工 艺方面 的研 究及教学科 研工作 。
第 １９卷 第 ２期
国网技术 学 院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ
５７
无铅锡钎料 （Ｓｎ９９．３ＣｕＯ．７）润湿性试验
Ｔｈｅ Ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ Ｔｅｓｔ ｏｆ Ｌｅａｄ－ｆｒｅｅ Ｔｉｎ Ｓｏｌｄｅｒ（Ｓｎ９９．３ＣｕＯ．７） 石 南辉 杨德 云 张 健 吴 彝 崔元彪 哈 尔滨 华德 学院 黑 龙江 哈尔滨 １ ５００２５