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本文首先分析研宄了几种助焊剂中常用的活性剂,以铺展面积、铺展率和润湿角作为衡量指标,进行了活性剂筛选,通过正交试验,确定了活性剂复配方案,同时选定了助焊剂中其他组分。然后,通过正交试验确定了助焊剂的最佳配比,按此配比制备出一种助焊剂,并对其性能进行了测试。最后,将所制备的助焊剂与Sn9Zn无铅焊料合金粉末制备成焊锡膏,并研宄了其焊接性能。研宄成果如下: (1)三乙醇胺和氯化亚锡在铜铝两种板材上对焊料都有一定的润湿作用,活性剂中加入少量的NH4HF2,可使氧化膜的去除更快更彻底。因此,本文通过三乙醇胺、SnCl2>NH4HF2的复配以提高焊料在基板上的润湿性,并确定了三种复配方案进行实验:三乙醇胺:SnCh:NH4HF2(质量比),(1)45:3:1;(2)45:1:2;(3)45:2:2。 (2)通过三因素三水平的正交试验,确定了助焊剂配方的最佳方案如下:溶剂配比为乙醇:乙二醇:丙三醇=2:3:5(体积比),占总质量的60％;活性剂配比为三乙醇胺:SnCb:NH4HF2=45:1:2,占总质量的36.4%;YH-06表面活性剂占总质量的2%;缓蚀剂苯并三氮唑占总质量的1.5%;稳定剂占总质量的0.1%。助焊剂为淡黄色透明液体,具有较好的稳定性,pH值在7?8之间,黏性合适,对铜板腐蚀较小,无铅焊料焊接时扩展率达到75%。 (3)Sn9Zn合金焊粉与助焊剂质量比为8.5:1.5,制备的焊膏粘度适中。对所制备焊锡膏进行了可焊性检测试和焊接接头强度测试。焊珠实验得到的焊点饱满、规整且表面光亮,润湿性能良好;填缝实验结果表明其具有较强的填缝能力。这种焊锡膏能将铜板和铝板进行直接焊接,焊点抗剪切强度与市售焊锡膏相当,并且具有一定韧性。界面组织分析结果显示出焊料和铜之间在焊接过程中形成了一层金属间化合物(IMC),通过能谱(EDX)和XRD分析,该化合物为Cu5Zn8,扫面电镜(SEM)测其厚度大约为5?7|im,从而实现了焊料与铜的连接。除此之外焊料和铝之间没有发现有新的化合物生成。通过分析,我们认为铝和焊料在焊接过程中互相渗透形成Al-Zn和Al-Sn-Zn固溶体。