● 摘要
由于铅及其合金对人体和环境会产生极大的危害，钎料无铅化已成为电子封装的发展趋势。本文对Sn-9Zn、Sn-0.75Cu和Sn-3.5Ag-0 .75Cu三类无铅钎料的润湿性进行了试验研究，分析和讨论了三类无铅钎料润湿性的影响因素，优化出钎剂和无铅钎料的最佳匹配。同时测试和分析了无铅钎料和钎剂最佳匹配时钎焊接头的力学性能，并对界面微观组织进行了观察和分析。(1) 进行了无铅钎料与锡铅共晶钎料润湿性的比较试验，结果表明在相同钎剂情况下，无铅钎料的润湿性远不如锡铅共晶钎料，尤其Sn-9Zn钎料润湿性最差。(2) 配置了各种类型的钎剂，并与无铅钎料匹配在铜基片上进行了润湿试验，试验发现：添加了活性剂的钎剂均能使三类无铅钎料的润湿性获得显著的提高，已接近锡铅共晶钎料的水平，满足工业生产要求。无铅钎料钎焊铜基片的接头剪切强度均超过了锡铅共晶钎料。(3) 分析了无铅钎料润湿性的影响因素，钎剂、母材、微量合金元素对无铅钎料润湿性都存在一定的影响，钎剂对无铅钎料润湿性的影响最大，母材和微量合金元素的影响较小。(4) 对钎焊接头微观组织分析发现，Sn-Zn钎料钎焊接头界面形成Cu-Zn和Cu-Sn金属间化合物，而Sn-Cu和Sn-Ag-Cu钎料钎焊接头界面均形成Cu-Sn金属间化合物。