二、银铜锌环保焊料（银钎料）牌号及性能

 hag-18bsn(含银18%)是银、铜、锌、锡合金，熔化范围稍高，润湿性和填充性良好，价格经济。可焊接铜、铜合金、钢等材料太原预成型焊片设备厂家。熔点770-810摄氏度。

 hag-25bsn(含银25%)等同于美标aws bag-37，是银、铜、锌、锡合金，熔点低于hag-25b,提高了润湿性和填充性。可焊铜、钢等材料。熔点680-780摄氏度。

 hag-30b(含银30%)等同于美标aws bag-20，国标bag30cuzn ,是银、铜、锌合金，熔点稍高，接头有较好韧性，可钎焊铜、铜合金、钢等材料。熔点677-766摄氏度。

 hag-35b(含银35%)等同于美标aws bag-35，是银、铜、锌合金，中等熔化温度，接头有较好韧性，可钎焊铜、铜合金、钢等材料。熔点621-732摄氏度。

 hag-35sn(含银35%)等同于国标bag34cuznsn，是银、铜、锌、锡合金，中等熔化温度，有较好的流动性，更适用于铁素体和非铁素体钢的焊接。熔点620-730摄氏度。

 hag-40bni(含银40%)是银、铜、锌、镍合金，等同于美标aws bag-4，具有较好的抗蚀性、适用于不锈钢的焊接和镍基合金及炭化钨的焊接，熔点670-780摄氏度。

 hag-40bsn(含银40%)等同于美标aws bag-28，是银、铜、锌、锡合金，有很好的流动性，用于铁素体钢和非铁素体钢的焊接效果尤其理想，熔点650-710摄氏度。

 hag-45b(含银45%)等同于美标aws bag-5、国标bag45cuzn及l303,是银、铜、锌、合金，综合性能好，有优良的韧性和渗透性，常用于机电、食品机械及表面光洁度要求较高零部件的钎焊。熔点663-743摄氏度。

 hag-50b(含银50%)等同于美标aws bag-6、国标bag50cuzn及l304,是银、铜、锌合金，适用于电子、不锈钢、食品机械及承受振动载荷场合下材料的焊接，提高抗缝隙腐蚀能力。熔点660-707摄氏度。

 hag-56bsn(含银55%)等同于美标aws bag-7、国标bag56cuznsn及l321是银、铜、锌、锡合金，具有熔点低、抗电蚀、渗透性和韧性优良的优点，最适用于不锈钢钎焊。熔点618-652摄氏度。

添加微量元素合金化是改善焊料合金综合性能的重要途径之一，添加微量元素从而获得优良的性能的新型合金受到许多研究人员的关注。由于稀土元素具有独特的外层电子结构，能够通过少量的加入而极大优化金属的性能。

稀土元素对无铅焊料熔点的影响

熔点决定了电子器件所需要承受的温度,是衡量焊料钎焊性能好坏的重要参数之一[25]。焊料合金的熔化温度要接近Sn-Pb共晶温度,而且固液共存温度区间要小,凝固时间要短,从而有利于形成良好的焊点,减少缺陷[26]。卢斌等[27]研究了稀土元素对Sn-Ag-Cu合金熔点的影响。添加0.05wt%的稀土元素对焊料合金的熔化温度影响不大,液相线温度基本保持不变,固相线温度大致在210~214e;但稀土元素能在凝固过程中作为非均匀形核质点,缩短了熔化温度范围,减小了形成焊接裂缝的可能性,改善了焊接工艺性。

稀土元素对无铅焊料润湿性能的影响

润湿性是指一种液态金属在某一固体表面铺展的能力,焊料合金能与基板形成良好的润湿是完成钎焊的关键因素。而无铅焊料的润湿能力相对不足,科学研究者在改善润湿性方面做了许多努力。研究表明,添加稀土元素能显著改善无铅焊料的润湿性能。张建纲等研究发现,随着稀土La的含量从0.1wt%逐渐增加到0.4wt%,Sn-Zn-Bi钎料的润湿角均先减小后增加,当La的含量为0.2%时润湿角小,此成分的焊料合金润湿性好。

稀土元素对无铅焊料抗氧化性能的影响

焊料在焊接尤其是波峰焊时容易发生氧化而产生浮渣,过量的氧化物残渣不但影响焊接质量,同时增加成本;焊料合金的抗氧化性影响着电路的电传输效果, 低的抗氧化性将使电路的电传输效果变差,进而影响整个电路的使用效果及功能。国内外学者针对焊料合金的高温抗氧化性能做了许多研究。Zhou Jian等[29]研究了稀土Nd对Sn-8Zn-3Bi-xNd抗氧化性能的影响,该系列合金的质量在加热过程中(从160e加热到240e,然后在240e保温600s)有少量提高,然后保持稳定;且添加Nd量越多,合金增重越少;添加Nd能有效提高Sn-8Zn-3Bi的抗氧化性能。

目前全球电子产业界主要出于性能方面的需求、环境和健康等方面考虑，正

全力地推广无铅焊料的研究和应用。虽然与传统的Sn-Pb焊料相比，目前所用的无铅焊料仍存在着浸润性差、熔点高、金属溶解速度快等问题，但是相信随着微量多元合金化和稀土元素的影响机理研究开展，必将成为电子产业的主流，加快相关产品的无铅化速度。

我们通常是通过相图来了解合金的基本性能的。从图1中可以看出金锡二元合金相图很复杂，其间有多种金属间化合物，分别为：β(Au10Sn)，ζ¢(Au5Sn)，ζ，δ(AuSn)，ε(AuSn2)，η(AuSn4)。表1给出了这些中间相的结构和基本性质。这些金锡中间相都是硬脆相，所有成分的金锡合金都是由这些金锡中间相组成。特别地，共晶金锡合金是Au：Sn重量比为80：20的合金，该成分合金制备的焊料业界常称之为AuSn20焊料，熔点为280°C。焊接时，液态的共晶金锡合金焊料在280°C发生共晶反应（L®ξ+AuSn）而凝固。进一步冷却后，ξ相中的Sn含量不断减少，析出富锡相AuSn，最后在190°C发生共析反应ξ+AuSn®Au5Sn。经过杠杆原理计算计得出AuSn相占36.4%（质量百分数），Au5Sn相占63.6%（质量百分数）。所以AuSn20焊料在常温下的微观组织为AuSn和Au5Sn的共晶结构。应该指出的是，固态下的金锡合金均没有出现单质的锡或者金，而是以不同的金锡金属间化合物的混合组织出现，因此，原则上讲金锡合金的化学性质与纯金类似，非常稳定，不易被氧化和腐蚀。但是，金与锡形成的金属间化合物（IMC）都是脆相，所以固态下的金锡合金都具有极大的脆性，较难用常规方法加工成型。

金锡共晶合金作为电子焊接材料，其性能非常优异：合适的熔点、优异的漫流性保证其有着良好的焊接工艺性；较好的抗氧化性、良好的润湿性使其可适用于免助焊剂工艺；非常大的强度、很强的抗疲劳性能使其能应用于高可靠封装；较强的抗蠕变、大的热导系数使其能应用于大功率器件的散热封装。表2给出了金锡合金与铅锡共晶合金的性质对比。

典型应用情况是MEMS传感器的气密封装，一般说来MEMS有源器件芯片非常的灵敏，在使用的过程中直接与环境中空气接触会污染感受器而造成测试数据产生偏差而失效，所以MEMS封装都要求有很高的气密性。封装焊接后，整个封装体为一密闭的容器，不可能再对腔体内进行清洗操作；若封装体里面的有源器件芯片不能在清洗操作时被污染，就不可能采用传统的焊料进行封装，必须采用无助焊剂的清洁焊接工艺。MEMS封装外壳通常为陶瓷材料，为了减少盖板与陶瓷之间的热膨胀系数失配情况，盖板材料一般选择热膨胀系数与陶瓷材料差不多的可伐合金。封装时，首先将外壳与盖板的结合处镀上金属层（一般为金/镍镀层），以保证焊料的润湿性，然后将有源器件芯片封装到陶瓷外壳里面，在盖板与外壳之间放置金锡预成型焊料，通过平行缝焊进行局部加热焊接或者采用夹具夹持进行整体回流焊接（或者采用真空回流焊接）。局部加热的好处是不用将整个封装体进行整体加热，因而不影响里面已经焊接好的有源器件芯片

应用案例：

用于一些锡丝锡膏使用不方便的场合，如狭缝组装，大平面焊接等。预涂助焊剂焊片具有稳定的上锡量和适合的助焊剂含量，因而能得到孔洞率低，残留少，可靠性高等高质量焊点。

对不同的使用场合，焊接时对助焊剂比重要求会有波动，我司会根据客户需求把控助焊剂比重，在保证可焊性的基础上降低涂覆量，有助于减少助焊剂残留，提高焊点可靠性。