一直以来,很多研究机构都对无铅焊料进行了研究,而对无铅焊料的研究基础则 是以 Sn 为主,大都是 Sn 的二元合金。Sn 的润湿性良好、稳定性也好,且在自然界 的存储充足,价格也便宜。现在研究的与 Sn 一起使用组成的二元焊料合金体系有很 多,比如 Sn-Bi、Sn-In、Sn-Zn 等。如图 1-1 所示,Sn 与 Ag 组成二元合金,可提高 结合强度;Sn 与 Cu 结合组成二元合金,可降低熔点且提高结合强度;Sn 与 Zn 组成 二元合金,可降低熔点;Sn 与 Bi/In 结合成二元合金,可提高可焊性以及降低熔点。 表 1-2 则列出了一些二元合金的性能比较[25,26]。Sn-37Pb 具有良好的综合性能,组织 易粗化,易蠕变;Sn-3。5Ag 具有高强度,抗蠕变,但熔点偏高,成本较高;Sn-9Zn 具 有高强度,资源丰富,但易氧化,润湿性差;Sn-57Bi 具有高流动性,对反应速率敏 感,润湿性差;Sn-51In 润湿性好,熔点太低,塑性差,成本较高;Sn-5Sb 抗蠕变, 强度高,但熔点太高;Sn-0。7Cu 的强度高,抗蠕变,但熔点偏高。78240
其中,Sn-Ag 系焊料合金的熔点偏高、成本较高、强度高且延展性比 Sn-Pb 共晶 焊料合金差。Sn-Zn 系焊料合金易氧化性论文网、润湿性差、强度高、储存充足且表面容易 形成氧化层,这就阻碍了 Sn-Zn 系焊料在基板上的润湿,所以可焊性也较差。Sn-Sb 系焊料合金的熔点很高,但润湿性差,且 Sb 还稍具毒性,因此应用较少。Sn-In 系共 晶合金的熔点很低,润湿性较好,但塑性差,蠕变性能差,且 In 的成本很高,极易被 氧化。Sn-Cu 系合金的熔点偏高,强度高,成本低,储存充足,常用做波峰焊。