如何提高锡焊料的润湿性能

如何提高锡焊料的润湿性能

In元素具有与Bi相似的表面活性作用，可降低钎料的表面张力，改善润湿性。Sn - Zn无铅钎料中加入In可以降低钎料的熔点，Sn - 9Zn - 5In和Sn - 9Zn - 10In钎料的熔点分别为188℃和178℃，接近共晶Sn-Pb钎料，同时液态钎料的表面张力降低，润湿性提高。

研究结果还显示，在Sn - 8Zn - 3Bi基础上加入的In含量为0.5％(质量分数)时，钎料表面张力降低最为明显，已接近Sn60 - Pb40钎料的水平，钎料在铜基板上的润湿力明显上升。

日本有人采用润湿平衡法测试Sn - Zn - Al焊料的润湿时间表明，焊料的润湿时间小于1.5s，润湿性能与Sn-Pb焊料相当。

Sn - 9Zn合金中加入合金化元素Cu，自由Zn会向Cu - Zn化合物转变，从而有效减少Zn的氧化。大连理工大学的谢海平等在此基础上，研究与分析添加不同Cu合金对钎料组织和力学性能影响，并通过在Cu基板上钎焊研究其润湿反应和界面组织变化。实验表明，Cu的加入减少了Zn原子在液态钎料表面的氧化，有效的降低钎料的表面张力，使钎料与Cu之间的润湿性得到显著提高，获得了较小的润湿角。但随着Cu含量的增加，合金熔点逐渐升高。

随着电子封装技术的发展，研制新型、实用的无铅焊来替代Sn - Pb焊料已经成为了近年来研究的重点。Sn - Zn系无铅焊料由于熔点接近Sn - Pb、价格低廉、无毒性、力学性能优良等特点，已经成为无铅焊料领域研究的热点。近几年来，针对合金润湿性能差、焊料容易氧化等方面进行了大量的研究，并取得了一定的进展，使得Sn - Zn焊料展现出了良好的应用价值。此外，尽管有的Sn - Zn系无铅焊料已经开始在实际中应用，但其应用的范围仍受制约。目前对于Sn - Zn 焊料的氧化、润湿机理的研究还不够深入。对此，今后研究的主要方面是通过微合金化、调整合金元素的成分配比来提高润湿性和抗氧化性能，得出合金元素对润湿性、抗氧化性的影响和作用机理。