随着电子工业的无铅化发展，相继出现了以Sn为基础添加能产生低熔共晶的Ag、Cu、Zn、Bi、In等元素的无铅钎料来代替Sn-Pb系合金钎料。现今的电子封装工艺及设备都是针对Sn-Pb钎料而设计的，这样就要求无铅钎料的性能必须接近或达到Sn-Pb钎料的水平，但目前还没有那种组分钎料的润湿性能与传统钎料相当或达到其水平。当前研究的无铅钎料己达数十种，其中Sn-Zn系的润湿性极差；Sn-Bi、Sn-In系的熔点远低于Sn-Pb，且In、Bi资源缺乏，Bi还会使钎料产生脆性，因此不太可能成为Sn-Pb钎料的代用品；而Sn-Cu、Sn-Ag-Cu系则颇受关注，其力学性能高于传统钎料，熔点与其接近，具有较好的应用前景。但是其润湿性能一直都没有达到锡铅钎料的铺展水平。所以在现场应用时容易出现润湿不畅的现象，提高钎焊工艺温度又出现气孔。目前最有效的办法就是采用活化钎料和活性助焊剂来增加其润湿性。钎剂的作用是去除金属表面和钎料本身的氧化物或其它表面污垢，润湿被焊接的金属表面。在钎焊时它还能保护金属表面不再氧化，减少熔融钎料的表面张力促进钎料的扩展和流动。松香是常用的钎剂，最纯的松香是水白松香，它是最弱的非活性钎剂。在焊接工艺中，水白松香能去除一定量的金属氧化物，而使传统钎料获得较好润湿性能，但Sn-Cu、Sn-Ag-Cu系钎料中金属氧化物比锡铅系钎料多，普通水白松香不能去除足量的金属氧化物，导致润湿性能较差。在松香酒精的基础上添加卤化物则转变成为活性松香或称为活性钎剂。在这种钎剂里面当卤化物含量过高时焊后有腐蚀性残留，又要面临清洗的工序，增加成本。笔者在Sn-Ag-Cu系钎料中添加了表面活性元素锗，用铺展面积法测试了Sn2.5Ag0.7Cu-xGe的润湿性，研究了表面活性元素与钎剂卤化物含量等因素对钎焊性的影响，并对两个因素的交互作用进行了讨论。
制备Sn2.5Ag0.7Cu-xGe(x＝0、0.5、1.0均为质量百分数)钎料合金共三种。将纯度为99.9%的锡粒、99.9%的银粉、99.9%的铜丝和99.999%的锗粉，按质量比配好，放在石英管中。通入氩气保护，用高频感应加热器进行加热熔炼。熔化后继续保持加热20min使其均匀混合。在加热后期可以看见熔体在电磁力的作用下，开始收缩成椭球状，并且快速旋转；金属熔体在电磁力的作用下发生高速旋转这一特性，在客观上起到了对熔体的搅拌作用，能进一步促进所添加微量合金元素的扩散速度，保证其分布的均匀性。
钎剂的配制首先配制不同浓度的松香酒精，再分别添加10%、7.5%、5%和2.5%的SnCl2，将各组分混合搅拌均匀，即获得本试验中所需的助焊剂。
当锗含量为0.5%时，钎料润湿性能最好，平均铺展面积为0.85cm2；该成分钎料具有较小的润湿角。当锗含量为1.0%时，平均铺展面积为0.81cm2。不含锗时平均铺展面积为0.79cm2。在传统的松香钎剂中加入SnCl2，润湿面积会大幅增加。且钎料与钎剂成分有交互作用，为获得较少残留和较大铺展效果，最佳组合是Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.5Ge钎料与乙醇-30%松香-4.5%氯化亚锡溶液钎剂匹配。（榕霖）




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