Sn-Sb合金熔化区间较窄为240~250 ℃,比较主流的合金比例有:Sn5Sb、Sn10Sb。 Sn5Sb被认为可能替代Sn40Pb,其润湿角为35°~55°,比Sn40Pb的20°~35°范围要广,且在100℃时有着良好的剪切强度。常温下Sn5Sb的组织由体心四方结构的β-Sn和面心立方结构的β-Sn-Sb相组成。随着Sb含量的增加,Sn-Sb相颗粒在Sn基体中沉淀,其力学性能也随之提高。
Sn-Zn共晶(Sn9Zn)点199 ℃,比SAC的共晶温度(217℃)低20℃,比Sn-Pb的(183℃)高15℃,是熔点接近Sn-Pb熔点的合金。通常情况下,焊接部分的凸点下金属(UBM)使用铜,而使用Sn-Zn合金就会生成锌和铜的金属化合物,这种金属化合物在高温高湿环境下会变柔软,连接强度会变弱,但只要在凸点下金属上使用镍电镀或金电镀就可以解决此类问题。另外,由于Zn活性高,极易氧化,工艺条件难控制等缺点,目前在国内的应用并不广泛,未来应用前景非常广阔。
焊料是用于填加到焊缝、堆焊层和钎缝中的金属合金材料的总称。包括焊丝(welding wire)、焊条(welding rod)、钎料(brazing and soldering alloy)等。
熔焊用焊料的熔化温度通常不低于母材的固相线,其化学成分、力学、热学特性都和母材比较接近,如各种焊条、药芯焊丝等。焊缝强度常不低于母材本身;而钎料的熔化温度低于母材的固相线,其化学成分常与母材相去较远,钎缝纤细,尺寸精密,但钎缝强度多数不及母材本身,抗蚀性也较差。焊料在使用时如电弧焊,温度常超过母材和焊料本身许多,无软硬之分;而钎料中的硬钎料,如铜锌料(铜锌合金),银钎料(银铜合金)的钎焊接头强度较大,主要用于连接强度要求较高的金属构件,而软钎料如焊锡(锡铅为主的合金)焊成接头强度较小,主要用于连接不过分要求强度的小接头,如电子仪器、仪表、家电电子线路的接头。 [1]
焊条包括银焊条由焊条芯和药皮构成,银焊条焊芯的作用之一是作为电极导电,同时它也是形成焊缝金属的主要材料,因此焊条芯的质量直接影响焊缝的性能,其材料都是特地制造的钢烧焊碳素钢的焊条芯通常为0.08%C的低碳钢,应用遍及的有H08和H08A其含碳量及硫、磷有害杂质都有极严酷的限制常用的焊条直径(即焊条芯的直径)为2.5~6毫米,长度在350~450mm。虽然银焊条在一般情况下具有抗外界破坏能力,但不能忽视由于保管不好很容易遭受损坏
碱性低氢型焊条在使用前烘干,以降低焊条的含氢量,防止气孔、裂纹等缺陷产生,一般烘干温度为350°C,时间为一小时。不可将焊条在高温炉中突然放入或突然冷却,以免要皮干裂。对含氢量有特殊要求的,烘干温度应提高到400-500°C,一至量个小时。经烘干的碱性焊条好放入另一个温度控制在50-100°C低温烘干箱中存放,并随用随取。烘干焊条时,每层焊条不能堆放太厚(一般1-3层)以免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除。露天操作时,隔夜将银焊条妥善保管、不允许露天存放,应该在低温箱中恒温存放,否则次日使用前重新烘干。 [2]