三元无铅钎料是指在二元无铅钎料的基础上增加一种元素,这样会使得无铅钎料的很多缺点得到改善。比如,Sn-Ag-Cu无铅钎料,其在力学方面是不错的,还有很高的抗疲劳强度。在稳定性方面,对稳定性的影响很低,说明其稳定性比较好,可靠性也比较好。还有无铅钎料的共有的问题,就是钎料的熔点过高,如果改善这个问题,可以加入Bi元素,形成Sn-Ag-Bi三元无铅钎料,可以明显降低其熔点,但是另一方面的缺点也会显现出来,就是它的延伸性会变差,所以每种无铅钎料它有优点,同时也是会有缺点显现出来,我们专家学者要做的就是克服缺点,争取把性能改为最好,这样才可以放心的使用,无铅钎料的使用才会广泛起来。无铅钎料的趋势如下:
首先,无铅钎料的使用已经很完善了,但是还没有完全使用开来,因为还是有些性能有待提高,熔点较高成为一个问题,因为无铅钎料的熔点较高,就会使得我们要设计一套新的工艺流程,以前锡铅钎料的工艺流程就不合适使用了。首先就是要解决这个问题,可以向里面添加稀土元素,这样可以尽可能的改善性能。另外,还可以通过加入优质溶剂,改善钎料的综合性能。专家学者研究无铅钎料的显微组织结构,分析其组成成分,因为组成成分是决定总体性能,所以分析其表面组织成分显得尤其重要。
还有研究其金属间化合物,金属间化合物是钎料与铜片进行充分的反应,产生的化合物。它反应了钎料的铺展性能,通过金属间化合物的的厚度进行测量,在时间逐渐增加的时候,金属间化合物的厚度逐渐增加。或者进行时效处理,在150℃恒温的情况下,通过测量金属间化合物的厚度,绘制表格来观察其厚度的变化趋势。在高低温循环系统的情况下,从很低的温度到很高的温度,然后一直重复循环。待到每隔100小时之后取出,经过打磨抛光处理之后,在显微镜下观看其金属间化合物的变化,观察金属间化合物的厚度的变化,得到结论是:金属间化合物的厚度随着温度增加而增加,但是这个温度不可以一直增加,因为会破坏钎料的组织结构,这样所研究的性能就没有任何意义了。所以,对无铅钎料的显微组织结构的分析是很有必要的,也是所有专家学者研主要的内容。
有些元素在大自然的是大量存在的,有些是含量比较少。比如一些稀土元素,例如Ce元素,就是属于稀土元素种类的。加入它之后就可以改善其性能,是利用它独有的特性。但是有些元素虽然可以改善钎料的性能,但是也有自身的局限性,或者是在自然界的含量比较低,不可以大量的使用,所以我们要节省使用稀土元素,除此之外,还要寻找另外的方法去增加焊料的性能,保证绿色的循环使用。
我们研究无铅钎料的组织与性能,但是去忽略了研究它的机理,不可以仅仅局限于研究它的组织与性能,这样的话就不会有所突破。所以,在原来基础上我们要改变研究的方向,转向到机理方面的研究。一旦有所突破就会寻找到一个新的思路,找到新的方法去改善钎料的性能。
对无铅钎料的研究,还要对钎料进行一系列的处理,比如对钎料进行清理清洗,就会使用一些的清洗剂,这样会增加购买清洗剂的额外费用,造成研究成本的增加,那么如何减少成本是需要研究的,所以可以研究出来不用进行清洗的钎料是一个研究的主要内容。一旦研究出来,不仅可以节省本钱,还可以加强无铅钎料的性能,这样就是一举两得了,是无铅钎料研究的重大成果。
无铅钎料的研究是势在必行了,因为无铅钎料大量的应用在生活中。比如家用电器、电脑之类的。电脑中也存在焊点,它是相当于散热作用,把电脑产生的热量散发掉,但是我们不可以把电脑拆掉研究其状况,所以只能把焊点放入鼓风干燥箱中进行时效处理,进而分析焊点组织与性能的变化情况。还有焊点会使用在不同的环境场合,尤其是极端的环境下,比如极高温和极低温的环境下,它就要是在这种情况下保持良好的性能,为了研究这个情况我们把焊点放入高低温循环实验机器中,模拟仿真极端的环境对焊点的影响。结果发现时效处理中,界面发生明显的变化,金属间化合物的厚度变大,显微组织的成分也会发生改变,在高低温的处理中,发现随着时间的增加,金属间化合物的厚度也是会逐渐的增加。所以,我们所做的实验室模拟仿真真实的情况的。