Sn-Cu-Ni系无铅钎料的研究现状

陈哲,李阳

(南京电子器件研究所,南京210000)

Sn-Cu-Ni系无铅钎料的研究现状

陈哲,李阳

(南京电子器件研究所,南京210000)

综合分析了Sn-Cu-Ni系无铅钎料的国内外研究现状,概述了Sn-Cu-Ni系无铅钎料的润湿性、微观组织、界面反应、力学性能、焊点可靠性、物理性能等性能特点.从钎焊工艺、添加微量元素等方面阐述了Sn-Cu-Ni系钎料各项性能的影响因素,并对Sn-Cu-Ni系钎料的应用前景和研究方向进行了展望.

无铅钎料;润湿性;微观组织;界面反应

1　序言

铅及其化合物对环境的危害性引起了世界范围内的关注,国内外先后通过法令禁止在电子产品的制造过程中使用铅等有害物质.随着电子制造行业进入了"绿色时代",电子产品正在逐渐实现无铅化制造[1～5].

作为实现电子产品无铅化制造的关键环节,寻找绿色环保的无铅钎料用以替代传统的Sn-Pb钎料,已成为当今电子封装与组装行业中重要而现实的课题.作为传统Sn-Pb钎料的替代品,无铅钎料应当满足: (1)熔化温度范围应与Sn-Pb钎料相近;(2)良好的润湿性;(3)良好的力学性能;(4)合适的物理化学性能; (5)良好的加工性能;(6)能与现行的设备、助焊剂相兼容;(7)无毒害,成本能够控制在可接受的范围内[6～10].随着研究的深入,全球范围内已研发多种无铅钎料,它们大多是含锡的二元、三元乃至多元合金,最主要的有Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Zn、Sn-Bi、Sn-Sb、Sn-In等系列[1].其中Sn-Ag-Cu系列因具有熔点低、润湿性较高、综合性能优良等特点,在回流焊工艺中得到了广泛的应用[11].而Sn-Cu系列因其成本较低、易生产、易回收、杂质敏……