无铅钎料的基本要求包括:合适的物理性能(包括导电性、导热性、热
膨胀系数等),足够的力学性能(包括剪切强度、拉伸强度、蠕变抗力、等
温疲劳抗力、热疲劳抗力、金属学组织的稳定性),抗氧化和腐蚀性能,与
现有焊材在金属学性能上能兼容性能,熔点与有铅钎料相近或更低,良好的
润湿性,易成形(焊丝、焊膏、焊棒及焊球等),成本价格可接受,原料储
量充分,无毒、易回收。国际许多钎料研究组织对无铅钎料性能提出不同的
要求,表2-1为NCMS提出的无铅钎料性能评价标准。
无铅钎料研究过程中常用的一些方法主要有热力学模拟 (CALPHAD )
,差热分析(DSC ),微观组织观察与维氏硬度测定,光学显微镜组织分析,
SEM和EDX分析。
表1 NCMS提出的无铅钎料性能评价标准
性能 可接受的水平
液相线温度 <225℃
溶化温度范围 <30℃
润湿性 (润湿称量法) F >300 μN ,T <0.6s,T <1s
max 0 1
铺展面积 >85%的铜板面积
钎焊温度下给定时间内表面氧化程度 某一给定值
热疲劳性能 >SnPb共晶相应值的75 %
热膨胀系数 <29 ×10-6/ ℃
蠕变性能(室温下167h 内导致失效所需应力值) 3.5MPa
延伸率 (室温、单轴拉伸) >10%