Sn9Zn合金无铅钎料用助焊剂研究

Sn-9Zn钎料蠕变性能及其复合增强研究的开题报告一、研究背景和意义钎焊是一种重要的金属连接技术，在航空制造、汽车制造、电子制造等领域得到广泛应用。

Sn-Zn钎料因其低熔点、良好的加工性能、高强度和耐腐蚀性能等优点，成为了一种受欢迎的钎焊材料。

然而，随着使用条件的变化和工作时间的延长，钎接点所受到的应力和温度环境也随之变化，导致了钎焊接头的硬化和蠕变等现象，从而影响了钎接点的机械性能和寿命。

因此，对钎料的蠕变性能进行研究具有重要的现实意义和理论价值。

目前，国内外对Sn-Zn钎料的蠕变性能研究较多，但是大多数都是通过单一测试方法获得的结果，缺乏综合性分析。

同时，纯Sn-Zn合金的蠕变性能存在局限性，因此需要探究Sn-Zn合金的复合增强方法。

因此，本研究旨在通过综合手段研究Sn-9Zn钎料的蠕变性能，并尝试利用金属陶瓷等复合增强方法来提高其蠕变性能。

二、研究内容和方法1.研究内容本研究的主要内容包括以下几个方面：（1）研究Sn-9Zn钎料的基本物理化学性质和微观组织结构。

（2）研究Sn-9Zn钎料在不同应力和温度下的蠕变行为。

（3）对Sn-9Zn钎料进行金属陶瓷等复合增强，并研究其蠕变性能和机械性能。

2.研究方法本研究将采用以下方法：（1）采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等手段对Sn-9Zn钎料的组织结构、相变规律等进行分析研究。

（2）利用蠕变实验台对Sn-9Zn钎料进行蠕变实验，并分析其蠕变规律和蠕变机理。

（3）采用粉末冶金等方法制备金属陶瓷材料，并采用界面反应制备方法将其与Sn-9Zn钎料复合制备，研究其蠕变性能和机械性能。

三、预期成果预期可以获得以下成果：（1）深入研究Sn-9Zn钎料的蠕变性能和机理。

（2）提高Sn-9Zn钎料的蠕变性能和机械性能。

（3）为钎焊领域提供新的思路和材料选择。

四、研究难点本研究的难点主要包括以下几个方面：（1）实验条件的选择和蠕变实验的准确性等问题。

（2）金属陶瓷等复合增强材料的制备和复合性能研究等问题。

无铅焊锡丝用助焊剂的研究及发展趋势摘要：随着现代化社会发展，人们环保意识增强，对含铅、含汞等电子产品谈之色变，因此也进一步推动了无铅电子产品的大力研发和推广。

手工焊接在电子产品焊接中发挥不可替代的重要作用，而无铅焊锡丝用助焊剂的研发势在必行。

需要对各种类型的无铅焊锡丝用助焊剂进行科学性分析与研究，明确其应用要点，推动研究力度，为行业发展提供动力支持。

本文主要对无铅焊锡丝用助焊剂的研究现状以及未来发展趋势进行综合性分析。

关键词：无铅焊锡丝助焊剂研究发展趋势现代化经济发展背景下，人们的环保意识增强，加强对对自身身体健康的关注力度。

而铅这类物质对人体健康破坏性较大，而且还容易引起环境污染。

因此，越来越多的国家禁止使用含铅产品。

这种国际背景下，无铅焊料被逐渐被研发出来，并得到广泛应用。

无铅化的发展对电子行业带来了极大的技术挑战，只有秉持绿色设计和制造的理念，加大无铅焊料的研发力度，才能为其全面推广与应用奠定良好的基础。

[1]随着现代化科学技术的发展，再流焊接与波峰焊接技术日渐盛行，优势明显。

但是手工焊接仍然是一种不可或缺的重要技术方式，尤其是在复杂组装工艺中是穿孔组建作业中需要应用到，同时在对家电、仪表仪器等进行焊接、补焊时往往需要应用到焊锡丝。

基于此，需要对无铅焊锡丝用助焊剂进行持续性研究。

一、助焊剂作用、特性、分类我国在2007年初颁布相关法律文件，不再准许使用含有铅、汞、镉等有毒有害物质的电子产品。

现阶段我国逐渐向无铅时代进行过渡。

结合当前的研发成果来看，无铅焊丝用助焊剂包含很多类型，而且可以结合分类指标的不同，对其进行如下分类：按照松香角度，氛围松香型、低松香型、无松香型；从而卤素含量包含低卤素和无卤素；从焊后清洗角度包含清洗型和免清洗型。

[2]（一）作用在电子产品组装技术应用中，势必要应用中助焊剂，在具体应用中，主要发挥其物理、化学特性，达到钎焊目的，形成保障和焊点质量。

随着在现代化科学技术发展支持下，气氛焊接、真空焊接方式被研发和应用，但是成本较高，可操作性较低，而且应用稳定性不足，因此，现阶段在电子产品封装行业中，仍然使用助焊剂作为主要方式。

Sn-Zn系钎料专用助焊剂韩若男;薛松柏;胡玉华;王宗阳;贾建漪【期刊名称】《焊接学报》【年(卷),期】2012(033)010【摘要】采用铺展试验法研究了Sn-9Zn钎料配合自制Sn—Zn系钎料专用助焊剂、NH4Cl-ZnCl2助焊剂、树脂型助焊剂以及水溶性助焊剂在铜板上的铺展能力。

结果表明，使用自制助焊剂A。

匹配Sn-9Zn钎料铺展性能相比其它助焊剂铺展面积明显增大．自制助焊剂不含卤素，钎料的铺展面积最大为65．7mm2，相比NH4C1-ZnCl2助焊剂、树脂型助焊剂、水溶性助焊剂分别提高了16．1％，116．1％，85．1％．此外，复配助焊剂能进一步促进钎料在铜板上的铺展，最大铺展面积分别达到76．5，72．5mm2，控制磺酸亚锡的含量为20％（质量分数），二乙醇胺，丁二酸的最佳添加量依次为8％，10％（质量分数）．【总页数】4页(P101-104)【作者】韩若男;薛松柏;胡玉华;王宗阳;贾建漪【作者单位】南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016;中国电子科技集团第五十五研究所,南京210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016【正文语种】中文【中图分类】TG425【相关文献】1.合金元素对Sn-Zn系无铅钎料性能的影响 [J], 李志杰;朱颖;康慧;曲平;卢显昌;刘占忠2.Sn-Zn系无铅钎料润湿性的研究进展 [J], 韩若男;薛松柏;叶焕;胡玉华3.Sn-Zn系无铅钎料研究中的几个热点问题 [J], 薛松柏;王慧;陈文学;顾立勇;顾文华4.不同钎剂对Sn-Zn系无铅钎料润湿特性的影响 [J], 王慧;薛松柏;陈文学;王俭辛5.Sn-Zn系无铅钎料最新进展 [J], 孙磊;张亮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

收稿日期:2007-11-19基金项目:2007年江苏省高等学校大学生实践创新训练计划基金资助项目[苏教高(2007)17号]合金元素Ga 对Sn-9Zn 无铅钎料性能的影响陈文学, 薛松柏, 王 慧, 韩宗杰(南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京 210016)摘 要:研究了合金元素Ga 的添加量对Sn -9Zn 无铅钎料熔化特性、润湿性能及其焊点力学性能的影响。

结果表明,添加合金元素Ga 以后,合金的熔点显著降低,熔化温度区间有所增大,润湿性能得到明显改善;合金元素Ga 的添加量(质量分数)在0.5%时,钎料的晶粒组织最为细小均匀,钎料焊点的力学性能最佳;当合金元素Ga 的添加量大于1%时,钎料的润湿性能趋于稳定,钎料组织中晶界处出现黑色富Ga 相,钎料焊点的力学性能大幅度降低。

因此,Sn -9Zn 无铅钎料中合金元素Ga 的最佳添加量为0.5%。

关键词:镓;无铅钎料;熔化特性;润湿性能;力学性能中图分类号:TG425 文献标识码:A 文章编号:0253-360X(2008)04-0037-04陈文学0 序 言在传统电子行业中,Sn-Pb 合金是一种广泛应用于微电子封装及电子产品组装的钎焊连接材料,在所有的电子钎焊材料中占据统治地位,随着集成电路(IC)电子封装技术的发展,钎焊材料的使用进一步增加。

目前全球每年产量为600亿只的集成电路都必须封装,然后再与系统主板进行组装连接[1]。

然而,含铅钎料的大量使用给生态环境带来了严重的威胁,开发无铅钎料替代传统的锡铅钎料已经成为世界关注的课题。

目前,对无铅钎料研究的普遍认识是:Sn-Ag 系、Sn-Cu 系及Sn-Zn 系是最具适用性和发展前途的合金系。

无论是Sn-Ag 钎料还是Sn-Cu 钎料,熔点均高于200e ,对目前大量的元器件而言,采用这些钎料进行焊接,元器件的耐热性很难达到要求,这意味着这些元器件将遭到淘汰。

因此尽管Sn-Zn 系钎料存在许多不足之处,但开发这种熔点低于200e 的无铅钎料正成为世界各国研究的热点。

Sn-9Zn基无铅钎料Cu钎焊接头及界面区组织性能的研究的开题报告一、研究背景现代电子信息产品广泛应用，对高性能、高可靠、低成本的电子元器件提出了更高的要求。

而电子产品的生产需要使用大量的电子元器件，包括电路板、电子连接器、模块等等，这些元器件的连接和固定通常使用钎焊工艺完成。

传统的钎焊工艺使用的钎料通常含铅，但是随着环保意识的不断提高，含铅钎料已经逐渐被淘汰。

无铅钎料成为了发展趋势，同时也带来了新的问题。

钎焊接头和界面区的组织形态和化学成分对于钎焊接头的性能、可靠性和使用寿命有着重要的影响。

因此，对于无铅钎料的研究需要探索合理的无铅钎料配方和加工工艺，同时也需要对接头和界面区进行深入的研究，以提高无铅钎料的钎焊性能和使用寿命。

本研究针对Sn-9Zn基无铅钎料在Cu钎焊接头及界面区组织性能的研究开展，旨在探究无铅钎料的物理、化学特性以及加工参数对接头和界面区组织性能的影响。

二、研究内容1. 研究Sn-9Zn基无铅钎料的物理、化学特性，分析其与Cu钎焊材料的相容性；2. 通过实验探究无铅钎料的加工参数对接头和界面区组织性能的影响，分析钎焊接头的微观组织结构、化学成分、晶粒大小、相变的特性；3. 实验研究各种工艺参数对Sn-9Zn基无铅钎料的熔化、流动性以及成形性的影响，探索优化钎焊工艺的方法；4. 测试钎焊接头的力学性能，包括强度、延展性、硬度等，以及热膨胀系数、热疲劳性等，分析无铅钎料的耐用性和可靠性。

三、研究意义1. 对于无铅钎料在电子行业中的应用提供重要的参考和指导；2. 探究研究Sn-9Zn基无铅钎料的物理、化学特性以及钎焊接头和界面区的组织性能，为无铅钎料的产业化应用提供科学的依据和技术支撑；3. 优化无铅钎料的组配比例和加工工艺，提高钎焊接头的质量和生产效率，降低生产成本；4. 对于环保和可持续发展提出了新的思路和方向，推动了环保产业的发展。

摘要| Sn-Zn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，倍受人们的关注。

然而由于Zn的表面活性高，在钎焊过程中焊料容易氧化，导致了润湿性能下降。

本文综述合金元素对Sn-Zn无铅焊料氧化性能、润湿性的影响。

并对Sn-Zn焊料今后的研究方向进行了简要分析。

关键词| 无铅焊料；表面活性；抗氧化性；润湿性一、引言锡铅焊料是电子组装焊接中的主要焊接材料，以其优质的性能和低廉的成本，一直被人们所重视。

但众所周知，Pb及它的化合物是有毒物质，人类长期接触会给生活环境和安全带来较大的危害。

2006年7月1日欧盟全面实施RoHs指令，即《禁止在电子电气产品中使用某些有毒有害物质的法规》。

我国也在2007年3月1日实施《电子信息产品污染控制管理办法》，电子制造无铅化已成为不可逆转的潮流。

实现电子制造的全面无铅化，以减少环境污染，提升绿色制造竞争能力，以适应国内外市场对绿色电子产品的需求，是电子制造业今后势在必行的举措。

迫于环境和立法的压力，世界上许多国家都纷纷开始新型无铅焊料的研究和开发。

无铅钎料研究的关键技术是新合金系的各项性能如熔点、熔化温度范围、润湿性、力学性能（强度、韧性、抗蠕变性）、物理化学性能（导电性、抗氧化性、抗腐蚀性能）等应与传统的Sn-Pb 钎料相近，而且成本不能过高。

近10年来，国内外已经研究开发出多种无铅钎料合金，其成果主要集中在3个温度段上。

主要包括：高温的Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Sb三个合金系，其熔点在200℃以上，明显的高于传统的Sn-Pb共晶焊料的熔点。

中温的Sn-Zn 系，熔点在180℃～200℃之内，其熔点十分接近传统的Sn-Pb焊料，这是该合金系成为替代传统焊料的最大优势。

熔点在180℃以下的Sn-Bi、Sn-In系属于低温系焊料[注1]。

目前的研究主要是通过向其中添加微量合金元素如：Bi、Cu、RE、Al、In、Cr、Ga、P、S等来改善无铅焊料的熔点和物理机械性能等，开发出价格低廉、无毒性、性能可与Sn-Pb相媲美的新型无铅焊料。