最佳合金搭配---锡

2016年03月09日

    专业焊锡厂绿志岛生产的产品很多样,也积极研制开发出多种功能用途的焊锡材料或者具有很强单一功能性的焊锡材料,而做这些既是为了迎合市场的发展,更是推动的行业的进步。下面东莞市绿志岛金属有限公司带大家认识最佳合金搭档---锡。

    合金95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu被认为是最佳的。其良好的性能是细小的微组织形成的结果,微组织给予高的疲劳寿命和塑性。对于0.5~0.7% 铜的焊锡合金,任何高于大约3%的含银量都将增加Ag3Sn的粒子体积分数,从而得到更高的强度。可是,它不会再增加疲劳寿命,可能由于较大的Ag3Sn 粒子形成。在较高的含铜量(1~1.7%Cu)时,较大的Ag3Sn粒子可能可能超过较高的Ag3Sn粒子体积分数的影响,造成疲劳寿命降低。当铜超过 1.5%(3~3.1%Ag),Cu6Sn5粒子体积分数也会增加。可是,强度和疲劳寿命不会随铜而进一步增加。在锡/银/铜三重系统中,1.5%的铜(3~3.1%Ag)最有效地产生适当数量的、最细小的微组织尺寸的Cu6Sn5粒子,从而达到最高的疲劳寿命、强度和塑性。据报道,合金93.6Sn/ 4.7Ag/1.7Cu是217°C温度的三重共晶合金3。可是,在冷却曲线测量中,这种合金成分没有观察到精确熔化温度。而得到一个小的温度范围:216~217°C。
    这种合金成分提高现时研究中的三重合金成分最高的抗拉强度,但其塑性远低于63Sn/37Pb。合金95.4Sn/4.1Ag/0.5Cu比95.4Sn /3.1Ag /1.5Cu的屈服强度低。93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu的疲劳寿命低于95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu。如果颗粒边界滑动机 制主要决定共晶焊锡合金,那么95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu,而不是93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu,应该更靠近真正的共晶特性。另外,95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu比93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu和95.4Sn/4.1Ag/0.5Cu具有经济优势。与63Sn/37Pb比较3.0~4.7%Ag和0.5~1.7%Cu的合金成分通常具有比63Sn/37Pb更高的抗拉强度。例如,95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu和 93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu在强度和疲劳特性上比63Sn/37Pb好得多。93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu的塑性较63Sn/37Pb 低,而95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu的塑性比63Sn/37Pb还高。与96.5Sn/3.5Ag比较95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu具有216~217°C的熔化温度(几乎共晶),比共晶的96.5Sn/3.5Ag低大约4°C。当与96.5Sn /3.5Ag比较基本的机械性能时,研究中的特定合金成分在强度和疲劳寿命上表现更好。可是,含有较高银和铜的合金成分,如93.6Sn/4.7Ag /1.7Cu的塑性比93.6Sn/4.7Ag低。与99.3Sn/0.7Cu比较3.0~4.7%Ag和0.5~1.5%Cu的锡/银/铜成分合金具有较好的强度和疲劳特性,但塑性比99.3Sn/0.7Cu低。
推荐
    锡/银/铜系统中最佳合金成分是95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu,它具有良好的强度、抗疲劳和塑性。可是应该注意的是,锡/银/铜系统能够达到的最低熔化温度是216~217°C,这还太高,以适于现时SMT结构下的电路板应用(低于215°C的熔化温度被认为是一个实际的标准)。
    总而言之,含有0.5~1.5%Cu和3.0~3.1%Ag的锡/银/铜系统的合金成分具有相当好的物理和机械性能。相当而言,95.4Sn/3.1Ag /1.5Cu成本比那些含银量高的合金低,如93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu和95.4Sn/4.1Ag/0.5Cu。在某些情况中,较高的含银量 可能减低某些性能。

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