Sn-Zn系和Sn-Cu系无铅焊锡的研制

摘要

铅及其合金有毒,随着立法限制和技术要求的提高,研制新型实用的无铅焊锡替代传统的Sn-Pb焊料成为近年来研究的热点.本文以Sn-9Zn、Sn-0.7Cu为基,添加Bi、Al、Ag等合金元素,共研制了15种不同成分的无铅焊锡合金.通过熔点和力学性能的测定及铺展性、抗氧化性和电化学实验,考察了合金元素对研制的合金组织和性能的影响,结果表明:随Bi含量的增加,Sn-Zn共晶合金和Sn-Cu共晶合金的熔点下降,抗拉强度增加、铺展性改善,但是熔化温度区间将逐步增大、塑性降低、耐蚀性和抗氧化性降低;Ag使Sn-Zn-Bi系合金和Sn-Cu-Bi系合金抗拉强度提高,延伸率下降.少量的Ag对合金的熔点影响不明显.Ag的添加能提高Sn-Zn-Bi系合金的抗氧化性和耐蚀性;Al的添加能提高Sn-Zn共晶合金的抗拉强度,抗氧化性,但延伸率略有下降,不过均大于使用要求,即延伸率大于10﹪.添加Re和Zr不会生成高熔点相.Re的添加对合金耐蚀性的提高效果较好,Zr的作用不太明显;Sn-9Zn-4Bi-0.5Ag、Sn-0.7Cu-5Bi和Sn-8.5Zn-0.878Al-0.122Re实验合金的综合性能较好.

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章文献综述

1.1焊料简史

1.2软钎焊在电子工业中的地位

1.3 Sn-Pb焊料

1.4研究背景

1.5无铅焊料

1.5.1新型可替代焊料的技术要求

1.5.2国内外无铅焊料的研究进展

1.5.3目前各主要公司对无铅焊料研究和应用情况

1.6材料和工艺的关键问题

1.7本章总结及本文研究内容

第二章实验过程和方法

2.1实验方案

2.2合金设计

2.2.1合金成分设计的基本原则

2.2.2本课题配置的合金成分

2.3熔炼与铸造

2.4加工成型

2.5合金物理性能的测定

2.5.1密度的测定

2.5.2电阻率的测定

2.5.3熔点的测定

2.5.4铺展性试验

2.5.5金相观察

2.6化学性能测试

2.6.1氧化性试验

2.6.2极化曲线测定

2.7焊料力学性能测试

第三章试验结果及分析讨论

3.1 Sn-Zn系合金

3.1.1物理性能

3.1.2化学性能

3.1.3力学性能

3.1.4小结

3.2 Sn-Cu系合金结果与分析

(1)电阻率

(3)熔点

(3)铺展性

(4)力学性能

3.2.1小结

第四章结论

致谢

参考文献

附录1实验合金熔点测定原始数据图

附录2 Sn-Zn系合金塔非尔曲线图