电子组装用无铅钎料的研究现状及发展趋势

王传勇 张晓娇 周瑞昌 赵伟东

摘 要：本文综述了近年来国内外无铅钎料的研究开发现状及部分无铅钎料的应用情况。重点介绍了国内外SnAgCu合金系无铅钎料技术的发展现状，分析其特点、优势以及目前存在的问题。

关键词：无铅钎料;SnAgCu合金系;现状

随着人民环保意识不断提高，对电子产品无铅化已经成为必然，此外，由于传统的SnPb钎料合金其蠕变性能差，致使焊点过早出现失效，不能电子产品的可靠性要求。因此，关于新型高性能无铅钎料技术的研究，不仅可以尽快实现电子产品无铅化需求，也是电子封装技术不断发展的要求，对于电子产品无铅化进程、保护生态环境具有积极意义。

1 无铅钎料的研究现状

随着微电子封装技术不断提高，焊点尺寸也趋微小化。焊点需要承担较重的电学、力学、热学负荷，也进一步提高了钎焊焊点的性能要求。在无铅钎料替代锡铅钎料的研究方面，相关技术人员做大量研究，发现了Sn-Zn、Sn-Cu、Sn-Ag、Sn-Ag-Cu等较有潜力的钎料合金系。其中Sn-Zn系无铅钎料因其低廉的成本、广泛的原材料来源、熔点和Sn-Pb共晶钎料接近等优势，可以在现有生产设备基础上不做太大的调整，就可实现无铅化生产要求。另一方面，共晶Sn-Zn无铅钎料和Sn-Pb钎料二者对比，其焊点不仅具有较好抗剪强度的优势，同时，也具有明显的电迁移效应优势。在室温条件下，比Sn-Pb抗疲劳性能更好。[1]但时，因为Zn的存在，使得Sn-Zn系无铅钎料润湿性差、抗氧化性能差、耐腐蚀性能弱，从而制约了Sn-Zn系无铅钎料在微电子行业中的广泛应用。……