1。2  Sn-Zn系无铅钎料的特点

按照当前被多数学者所接受的标准，无铅钎料定义是:在Sn基体中配比加入Ag、Cu、Sb、In等合金元素，并且将铅的含量控制在0。2%以下，主要用途为电子封装和组装中电子元器件与基板之间的焊接的钎料合金。与其他无铅钎料体系相比较，因Sn-Zn系无铅钎料的原材料丰富，价格低廉，熔点低，使得其成为目前最有应用前景和发展前途的一种新型合金系统[4-5]。

1。2。1 Sn-Zn系无铅钎料在无铅焊料中的优势From~优Y尔R论^文W网wWw.YoUeRw.com 加QQ7520.18766

根据国内外已有的研究成果显示，在Sn基体中配比加入Ag、Cu、Sb、In等合金元素而获得的合金具有较好的应用前景，能够替代传统的含铅钎料。其中，添加In元素后的获得的合金在合金蠕变性方面不足，而且In元素的产量较少，价格比Ag还高出两倍多，不能广泛的应用于实际生产[6-9]；Sn-Sb系合金不仅润湿性能差，而且合金中的Sb元素对人体具有毒性，不满足安全的要求；Sn-Bi中Bi元素由于其电势较低，会形成电迁移，从而导致焊点剥离，因此，这三种合金体系在实际生产当中很少应用。根据目前研究结果和实际的使用，Sn-Ag-Cu、Sn-Cu和Sn-Zn合金三种合金体系被认为是发展前途和应用前景最好的的无铅钎料，其中Sn-Ag-Cu系合金的综合性能最好，最具有代表性[10-12]，是再流焊中的主要使用的合金；然而Sn-Cu系合金具有低廉的成本，尽管相对于前述合金来说其熔点较高，在润湿性能方面也相对不足，但其也经常使用在波峰焊接中[13-15]。

Sn-Zn合金是一个共晶成分为Sn-9。1Zn简单的二元共晶系，从图1。1可以看出，它的熔点为198。5℃。与其它的钎料相比较，Sn-Zn系钎料则具有以下的一些优势：

图1。1 Sn-Zn合金相图

（1）熔点低，成本低

表1。1所示的为一部分无铅钎料的熔点和除了Sn以外的添加元素的产量。可以从表中看出，Sn-Zn系钎料的熔化温度为199℃，Sn-Pb系钎料的熔化温度为183℃，两者的熔化温度非常接近，这意味着目前的钎焊设备和工艺不需要进行很大的改变就能够直接对Sn-Zn系钎料进行焊接，这样不仅节约了更换工艺和设备所需要的大量资金，也大大减少了新型钎料投入生产所需的时间，这是其他钎料无法获得的优势。

表1。1 部分无铅钎料的组成成分及熔点及元素产量

合金系列 组成成分（wt。%） 熔化温度Tm

（°C） 添加元素产量

Sn-Pb 62Sn-37Sb 183 大量

Sn-Ag 96。5Sn-3。5Ag 221 有限

Sn-Cu 99。3Sn-0。7Cu 227 大量

Sn-Zn 91Sn-9Zn 199 大量

Sn-Ag-Cu 93。6Sn-4。7Ag-1。7Cu 216 ~

Sn-In 58Sn-42In 211 很少

Sn-Bi 43Sn-57Bi 139 有限

Sn-Sb 95Sn-5Sb 245