隨著電子工業(yè)的無鉛化發(fā)展，相繼出現(xiàn)了以Sn為基礎(chǔ)添加能產(chǎn)生低熔共晶的Ag、Cu、Zn、Bi、In等元素的無鉛釬料來代替Sn-Pb系合金釬料。現(xiàn)今的電子封裝工藝及設(shè)備都是針對Sn-Pb釬料而設(shè)計(jì)的，這樣就要求無鉛釬料的性能必須接近或達(dá)到Sn-Pb釬料的水平，但目前還沒有那種組分釬料的潤濕性能與傳統(tǒng)釬料相當(dāng)或達(dá)到其水平。當(dāng)前研究的無鉛釬料己達(dá)數(shù)十種，其中Sn-Zn系的潤濕性極差；Sn-Bi、Sn-In系的熔點(diǎn)遠(yuǎn)低于Sn-Pb，且In、Bi資源缺乏，Bi還會使釬料產(chǎn)生脆性，因此不太可能成為Sn-Pb釬料的代用品；而Sn-Cu、Sn-Ag-Cu系則頗受關(guān)注，其力學(xué)性能高于傳統(tǒng)釬料，熔點(diǎn)與其接近，具有較好的應(yīng)用前景。但是其潤濕性能一直都沒有達(dá)到錫鉛釬料的鋪展水平。所以在現(xiàn)場應(yīng)用時(shí)容易出現(xiàn)潤濕不暢的現(xiàn)象，提高釬焊工藝溫度又出現(xiàn)氣孔。目前最有效的辦法就是采用活化釬料和活性助焊劑來增加其潤濕性。釬劑的作用是去除金屬表面和釬料本身的氧化物或其它表面污垢，潤濕被焊接的金屬表面。在釬焊時(shí)它還能保護(hù)金屬表面不再氧化，減少熔融釬料的表面張力促進(jìn)釬料的擴(kuò)展和流動。松香是常用的釬劑，最純的松香是水白松香，它是最弱的非活性釬劑。在焊接工藝中，水白松香能去除一定量的金屬氧化物，而使傳統(tǒng)釬料獲得較好潤濕性能，但Sn-Cu、Sn-Ag-Cu系釬料中金屬氧化物比錫鉛系釬料多，普通水白松香不能去除足量的金屬氧化物，導(dǎo)致潤濕性能較差。在松香酒精的基礎(chǔ)上添加鹵化物則轉(zhuǎn)變成為活性松香或稱為活性釬劑。在這種釬劑里面當(dāng)鹵化物含量過高時(shí)焊后有腐蝕性殘留，又要面臨清洗的工序，增加成本。筆者在Sn-Ag-Cu系釬料中添加了表面活性元素鍺，用鋪展面積法測試了Sn2.5Ag0.7Cu-xGe的潤濕性，研究了表面活性元素與釬劑鹵化物含量等因素對釬焊性的影響，并對兩個(gè)因素的交互作用進(jìn)行了討論。
制備Sn2.5Ag0.7Cu-xGe(x＝0、0.5、1.0均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù))釬料合金共三種。將純度為99.9%的錫粒、99.9%的銀粉、99.9%的銅絲和99.999%的鍺粉，按質(zhì)量比配好，放在石英管中。通入氬氣保護(hù)，用高頻感應(yīng)加熱器進(jìn)行加熱熔煉。熔化后繼續(xù)保持加熱20min使其均勻混合。在加熱后期可以看見熔體在電磁力的作用下，開始收縮成橢球狀，并且快速旋轉(zhuǎn)；金屬熔體在電磁力的作用下發(fā)生高速旋轉(zhuǎn)這一特性，在客觀上起到了對熔體的攪拌作用，能進(jìn)一步促進(jìn)所添加微量合金元素的擴(kuò)散速度，保證其分布的均勻性。
釬劑的配制首先配制不同濃度的松香酒精，再分別添加10%、7.5%、5%和2.5%的SnCl2，將各組分混合攪拌均勻，即獲得本試驗(yàn)中所需的助焊劑。
當(dāng)鍺含量為0.5%時(shí)，釬料潤濕性能最好，平均鋪展面積為0.85cm2；該成分釬料具有較小的潤濕角。當(dāng)鍺含量為1.0%時(shí)，平均鋪展面積為0.81cm2。不含鍺時(shí)平均鋪展面積為0.79cm2。在傳統(tǒng)的松香釬劑中加入SnCl2，潤濕面積會大幅增加。且釬料與釬劑成分有交互作用，為獲得較少殘留和較大鋪展效果，最佳組合是Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.5Ge釬料與乙醇-30%松香-4.5%氯化亞錫溶液釬劑匹配。
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