第6章微連接材料的性能與試驗(yàn)方法52

電子微連接技術(shù)與材料

重慶理工大學(xué)杜長(zhǎng)華陳方主編第6章微連接材料的性能與試驗(yàn)方法6.1釬料的工藝性能 6.2釬料工藝性能的試驗(yàn)方法6.3釬料和焊縫力學(xué)性能的試驗(yàn)方法6.1釬料的工藝性能釬料的工藝性能將直接決定電子釬焊連接能否進(jìn)行以及連接質(zhì)量的優(yōu)劣。6.1.1錫釬料在釬焊過(guò)程中的行為

電子釬焊，所用的釬料主要為錫基合金，制成錠、條、棒、絲、板、帶、箔、片、球、粉、膏等制品使用。無(wú)論采用哪一種釬焊方法和釬料制品，其共同之處都是采用在低于母材固相線溫度條件下將釬料熔化，讓液態(tài)釬料在母材的間隙中或表面上產(chǎn)生潤(rùn)濕和毛細(xì)流動(dòng)而填充間隙或鋪展，同時(shí)在液態(tài)釬料與固態(tài)母材的界面之間產(chǎn)生溶解、擴(kuò)散以致生成中間金屬化合物（IMC），當(dāng)熱源離開(kāi)以后，液態(tài)釬料隨之冷卻、凝固而實(shí)現(xiàn)金屬鍵合。因此，在釬焊熱循環(huán)過(guò)程中釬料的行為主要表現(xiàn)為相態(tài)變化。但是，在釬料相變過(guò)程中發(fā)生著一系列界面物理化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)始于固態(tài)釬料的熔化，終于液態(tài)釬料的凝固。即釬料在釬焊過(guò)程中的行為分為熔化、界面反應(yīng)、凝固結(jié)晶三個(gè)階段，其中最重要的是界面反應(yīng)，它包括界面的潤(rùn)濕，釬料的流動(dòng)、填充、鋪展，固/液相之間的相互溶解、擴(kuò)散等。綜上所述，釬焊過(guò)程中釬料的工藝性能除熔化和結(jié)晶過(guò)程以外，主要是指液態(tài)釬料的物理化學(xué)性質(zhì)。6.1.2釬料的工藝性能及影響因素釬料的工藝性能是指它在使用過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的性能。依據(jù)釬料在釬焊過(guò)程中的行為，可將其及影響因素分析歸納總結(jié)如下：1.熔化/固化溫度熔化/固化溫度是釬料合金的固相線、液相線溫度以及二者之間的溫差。釬焊熱循環(huán)過(guò)程中，在加熱階段，固相線是釬料開(kāi)始熔化的溫度，而液相線是熔化終了的溫度；

在冷卻階段，液相線是釬料凝固的開(kāi)始溫度，而固相線是凝固終了溫度。在固、液相線之間釬料呈糊狀，固、液相線的溫差越小，其熔化或凝固的速度越快，越有利于釬焊操作。釬料的熔化/固化溫度是由合金組分決定的。釬料一般使用錫基合金，除形成低熔共晶的情形以外，當(dāng)在錫中加入低熔點(diǎn)金屬組分時(shí)，其熔化溫度一般會(huì)下降，而加入高熔點(diǎn)金屬其熔化溫度一般會(huì)上升。合金的組成越接近共晶點(diǎn)，其熔化溫度越低，同時(shí)固、液相線的溫差也越小；當(dāng)釬料組成達(dá)到共晶點(diǎn)時(shí)，熔化溫度最低，固、液相線溫差為零。2.液態(tài)釬料的抗氧化性能液態(tài)釬料的抗氧化性能是在一定溫度下，液態(tài)釬料抵抗氧化反應(yīng)的能力。熔融釬料的氧化，不僅會(huì)造成嚴(yán)重的釬料浪費(fèi)，而且氧化膜會(huì)阻礙釬料與母材表面原子間的結(jié)合，還會(huì)導(dǎo)致氧化膜進(jìn)入焊縫，產(chǎn)生各種連接缺陷。3.液態(tài)釬料的潤(rùn)濕性能液態(tài)釬料的潤(rùn)濕性能是在一定溫度下，液態(tài)釬料對(duì)母材產(chǎn)生潤(rùn)濕的快慢和潤(rùn)濕力的大小。潤(rùn)濕性能差，將導(dǎo)致釬焊困難，容易產(chǎn)生虛焊、假焊、脫焊，直接影響焊縫的力學(xué)性能和電氣性能，導(dǎo)致信號(hào)傳輸不暢，信息失真，靈敏度差，可靠性降低。4.液態(tài)釬料的漫流性液態(tài)釬料的漫流性是即一定溫度下液態(tài)釬料在母材表面流動(dòng)和擴(kuò)展的能力。液態(tài)釬料的漫流性與潤(rùn)濕性既有密切聯(lián)系，又有顯著區(qū)別。嚴(yán)格地講，漫流性是液態(tài)釬料在母材表面的潤(rùn)濕性和流動(dòng)性的綜合表現(xiàn)。綜上所述，我們認(rèn)為，釬料在釬焊過(guò)程中的行為就是它的工藝性能，主要包括：釬料合金的固相線、液相線、抗氧化性、潤(rùn)濕性和漫流性等。影響釬料工藝性能的因素包括合金的組成、純度和化學(xué)均勻性，母材的成分、性質(zhì)和表面的潔凈度，液態(tài)釬料的表面張力，釬焊溫度、氣氛、助焊劑的活性，液態(tài)釬料表面膜的組成、結(jié)構(gòu)和性能等。6.2釬料工藝性能的試驗(yàn)方法6.2.1熔化溫度的測(cè)定

1.測(cè)量裝置

熔化溫度的測(cè)量采用差熱分析儀，簡(jiǎn)稱(chēng)DTA。差熱分析儀的升溫速度應(yīng)可調(diào)且控溫精度應(yīng)不低于0.5℃。

2.測(cè)量步驟

（1）將10mg待測(cè)釬料試樣放入差熱分析儀的樣品室中，以每分鐘25ml的流量給樣品室充入氮?dú)?，并以每分?0℃的初始升溫速率對(duì)試樣升溫。（2）當(dāng)溫度升至與待測(cè)釬料固相線溫度相差約30℃時(shí)，將升溫速度降低至每分鐘2℃，并記錄溫度曲線。（3）根據(jù)記錄的DTA曲線，確定熔化開(kāi)始溫度和熔化結(jié)束溫度。3.曲線分析

右圖是典型的共晶釬料熔化溫度測(cè)量所記錄的溫度—熱效應(yīng)曲線。其曲線低溫側(cè)基線的延長(zhǎng)線與熔化吸熱峰低溫側(cè)切線的延長(zhǎng)線之交點(diǎn)T1為熔化開(kāi)始溫度。一般認(rèn)為，其吸熱峰之T2對(duì)應(yīng)的溫度即為熔化結(jié)束溫度。但嚴(yán)格講，這只是釬料共晶成分部分熔化終止的溫度，釬料合金的液相線溫度應(yīng)比T2點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度高。共晶釬料熔化的溫度—熱效應(yīng)曲線6.2.2抗氧化性能試驗(yàn)

1.靜態(tài)條件釬料氧化渣量的測(cè)試方法（1）稱(chēng)取指定釬料產(chǎn)品6000g，置于清潔的不銹鋼坩堝內(nèi)，在電爐上加熱熔化（加熱最高溫度≤300℃），然后注入平面焊錫機(jī)的錫槽內(nèi)。（2）設(shè)定平面焊錫機(jī)的錫槽溫度，接通電源，直至錫槽溫度恒定時(shí)，用寬度與錫槽相匹配的專(zhuān)用不銹鋼刮渣器撇去表面浮渣，棄去。（3）啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，每隔60秒鐘用刮渣器撇渣一次，每5分鐘從錫槽表面取渣一次，持續(xù)60分鐘。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)仔細(xì)記錄試驗(yàn)現(xiàn)象。（4）用分析天平稱(chēng)量渣重。（5）結(jié)果評(píng)價(jià)：以一定溫度下單位時(shí)間、單位面積產(chǎn)生的氧化渣量進(jìn)行評(píng)價(jià)，即D=W1/t×S式中，D—表示釬料氧化渣的產(chǎn)率/g.min-1.cm-2W1—表示氧化渣重量/gt—表示試驗(yàn)時(shí)間/minS—表示氧化面積/cm2從式中可以看出，在一定溫度下，單位時(shí)間、單位面積上氧化渣的產(chǎn)率D越大，釬料氧化就越嚴(yán)重，材料的浪費(fèi)就越大，而且越容易出現(xiàn)釬焊缺陷。2.動(dòng)態(tài)條件釬料氧化渣量的定量測(cè)試方法釬料動(dòng)態(tài)條件氧化渣量定量評(píng)價(jià)，采用“SJ/T11319-2005錫釬料動(dòng)態(tài)條件氧化渣量定量試驗(yàn)方法”電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)采用指定的專(zhuān)用小型波峰焊機(jī)模擬釬料實(shí)際使用時(shí)的動(dòng)態(tài)條件，收集并計(jì)量在一定時(shí)間和溫度條件下焊槽中產(chǎn)生的氧化渣，以單位重量釬料的氧化渣量進(jìn)行評(píng)價(jià)，即動(dòng)態(tài)氧化渣產(chǎn)率：D=W1/W×100%式中，D—表示釬料氧化渣的產(chǎn)率/%；W1—表示氧化渣重量/g；W—表示裝入的釬料量/g。6.2.3可焊性試驗(yàn)

在一定的溫度和時(shí)間內(nèi)，母材金屬表面被熔融釬料潤(rùn)濕的效果或程度，稱(chēng)為可焊性?？珊感允悄覆暮外F料在規(guī)定條件下相互作用的度量，它與釬料、助焊劑、母材和測(cè)試的溫度、時(shí)間等條件有關(guān)。釬料和母材的化學(xué)成分、表面氧化程度、污染和清潔程度、表面的狀態(tài)、助焊劑的活性與清潔能力、測(cè)試設(shè)定的溫度和時(shí)間等，都會(huì)影響可焊性測(cè)試結(jié)果?？珊感詼y(cè)試有多種方法，如邊緣浸漬法、鉻鐵法、液面上升法、潤(rùn)濕平衡法和焊球法等等。在這些方法中，一類(lèi)是進(jìn)行定性的評(píng)價(jià)，如邊緣浸漬法，雖然它以潤(rùn)濕程度為依據(jù)，但不能獲得定量的數(shù)據(jù)。另一類(lèi)是進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，如潤(rùn)濕平衡法，它的優(yōu)點(diǎn)是建立了一種以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的評(píng)定方法，但相對(duì)于前者它的設(shè)備投資較大，對(duì)操作人員的技術(shù)水平的要求也較高。下面主要介紹潤(rùn)濕平衡法。3.潤(rùn)濕平衡法

（1）濕潤(rùn)平衡法原理當(dāng)樣品浸入釬料時(shí)，樣品、熔融釬料和大氣構(gòu)成一個(gè)三相體系。當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，由于表面張力的作用，液態(tài)釬料將形成一個(gè)彎月面。在液/氣表面張力σlg與固/液表面張力σsl之間所形成的夾角θ即為潤(rùn)濕角，如右圖所示。潤(rùn)濕平衡時(shí)的表面張力根據(jù)YOUNG氏方程，當(dāng)液態(tài)釬料在固體母材上的潤(rùn)濕達(dá)到平衡時(shí)，則有從上式可以看出，潤(rùn)濕角θ是由固/氣、固/液和液/氣之間的表面張力決定的。當(dāng)θ變小時(shí)，濕潤(rùn)性變好，反之，濕潤(rùn)性變差。然而，液態(tài)釬料在固體母材上的潤(rùn)濕角θ的準(zhǔn)確測(cè)量是很困難的。如果將釬料冷卻凝固后再進(jìn)行測(cè)量，由于釬料凝固時(shí)各種力的作用，其潤(rùn)濕角θ必然會(huì)產(chǎn)生變化。從上式可以看出，可通過(guò)力的測(cè)量來(lái)反映潤(rùn)濕的特征，從而導(dǎo)出接觸角和可焊性。這樣，難以測(cè)量的潤(rùn)濕角參數(shù)就變成了較簡(jiǎn)單易測(cè)的力的測(cè)量。當(dāng)樣品浸入熔融釬料槽時(shí)，將受到浮力和潤(rùn)濕力的作用，其合力F為F=Fm－Fa式中，F(xiàn)m—為潤(rùn)濕力；Fa—為浮力。上兩式中，L—為樣品在彎月面區(qū)域內(nèi)的周長(zhǎng)；

ρ—為熔融合金的密度；V—為樣品浸入釬料中的體積；g—為重力加速度。將上兩式代入合力公式中，得即。因此，反映潤(rùn)濕質(zhì)量參數(shù)的的測(cè)量，就可以轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的潤(rùn)濕力和浮力的合力F的測(cè)量。這就是潤(rùn)濕平衡法測(cè)試可焊性的基本原理。潤(rùn)濕平衡可焊性測(cè)試儀原理圖（2）試驗(yàn)材料和試劑1)去離子水：室溫下電阻率應(yīng)大于1MΩ.cm；2)活性焊劑：將25g氫化松香加入75g異丙醇中，緩慢加熱、攪拌為均勻溶液，加入0.39g二乙胺鹽酸化物并攪拌溶解，配成活性助焊劑待用。3)酸洗液：分析純鹽酸5g（35%），用95g去離子水稀釋?zhuān)?.75%）。4)試件的制備：將直徑0.6mm的純銅線剪成長(zhǎng)度為30mm的一組（5個(gè)）試件，要求端面無(wú)毛刺且斷面為標(biāo)準(zhǔn)圓形。試件用丙酮進(jìn)行脫脂清洗，室溫干燥后放入盛有酸洗液的超聲波清洗機(jī)中清洗1分鐘，從酸洗液中將試件取出，用去離子水充分清洗，經(jīng)丙酮浸漬后，置室溫干燥待用。（3）測(cè)量步驟1)將釬料放入可焊性測(cè)試儀的釬料槽內(nèi)加熱熔化，并將溫度保持在（250±3）℃。2)將試件的一端在焊劑中浸漬5秒鐘，浸入深度（4～5）mm。略微傾斜一些將將試件從焊劑中取出，使試件上沒(méi)有多余的焊劑。3)將試件放入可焊性測(cè)試儀的夾頭中，使浸有焊劑的一端垂直對(duì)準(zhǔn)釬料槽。4)去除釬料槽表面氧化膜，啟動(dòng)可焊性測(cè)試儀，釬料槽以20mm.s-1的速度自動(dòng)勻速上移，使試件浸入熔融釬料3mm并自動(dòng)記錄潤(rùn)濕力隨時(shí)間變化的函數(shù)曲線。潤(rùn)濕性試驗(yàn)記錄曲線（4）潤(rùn)濕曲線分析

在潤(rùn)濕性試驗(yàn)記錄曲線圖中，橫軸為時(shí)間，縱軸為合力。向上合力為正，向下合力為負(fù)。潤(rùn)濕曲線與橫軸的交點(diǎn)合力為零。

A點(diǎn)：試件進(jìn)入熔融釬料之前。

B點(diǎn)：試件開(kāi)始同熔融釬料接觸的時(shí)刻，也是測(cè)試開(kāi)始點(diǎn)。

C點(diǎn)：試件浸漬到規(guī)定的深度。

D點(diǎn)：如果試件需要的熱容量大或試件涂的焊劑過(guò)多，則在D點(diǎn)才開(kāi)始產(chǎn)生潤(rùn)濕。因此，從C點(diǎn)到D點(diǎn)的時(shí)間，是試件達(dá)到釬焊溫度和焊劑“激活”所需要的時(shí)間。

E點(diǎn)：正在潤(rùn)濕過(guò)程中。從D到E點(diǎn)，熔融釬料與試件處于潤(rùn)濕和凹面回升過(guò)程中，表面張力產(chǎn)生向上的分量越來(lái)越大。

F點(diǎn)：熔融釬料凹下去的液面這時(shí)回到水平，表面張力的方向是水平的，垂直方向的主要作用力是浮力。過(guò)F點(diǎn)的時(shí)間稱(chēng)為零交時(shí)間，它是衡量產(chǎn)生潤(rùn)濕快慢的一個(gè)重要指標(biāo)。

G點(diǎn)：在規(guī)定時(shí)間所測(cè)得的合力值。通常標(biāo)準(zhǔn)選擇2s或3s，即2s或3s時(shí)的合力值。

H點(diǎn)：最大合力點(diǎn)。這時(shí)釬料“爬升”高度最高，潤(rùn)濕力最大。

K點(diǎn)：測(cè)試結(jié)束前一瞬間的合力值，通常K點(diǎn)的值同H點(diǎn)的值比較接近，表明潤(rùn)濕的穩(wěn)定性好。如果K點(diǎn)比H點(diǎn)低很多，表明釬料沿著焊端“回落”，凸面有所下降，即產(chǎn)生失潤(rùn)現(xiàn)象。電子行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，根據(jù)潤(rùn)濕性試驗(yàn)記錄曲線，其潤(rùn)濕的快慢分別以潤(rùn)濕開(kāi)始時(shí)間t0和潤(rùn)濕時(shí)間t表示，潤(rùn)濕力的大小分別以2/3Fmax（Fmax為最大潤(rùn)濕力）和3秒時(shí)的潤(rùn)濕力F3表示。一組（5個(gè)）試件試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值即為潤(rùn)濕性的結(jié)果數(shù)據(jù)。6.2.4漫流性試驗(yàn)1.漫流性試驗(yàn)原理液態(tài)釬料的漫流性，也稱(chēng)擴(kuò)展率。它是液態(tài)釬料在母材表面流動(dòng)和擴(kuò)展能力的量度。本方法參照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11364—89《釬焊鋪展性及填縫性試驗(yàn)方法》，以嚴(yán)格相同的條件在銅板表面上熔化不同的釬料，測(cè)試鋪展面積或擴(kuò)展率來(lái)對(duì)漫流性進(jìn)行評(píng)價(jià)。采用試件為一方形銅片（30×30×0.3～0.4）mm，用400號(hào)碳化硅砂布打磨使其表面光潔平整，并用適當(dāng)?shù)姆椒ㄈコ臀奂把趸铮缓笤阢~板中心放置釬料，釬料一般為塊狀，若用細(xì)絲狀釬料，則應(yīng)彎成圈狀，重量為（0.1～0.2）g，允許偏差為±1%。若使用助焊劑，其用量應(yīng)能覆蓋住釬料。以高于釬料液相線溫度40～50℃的溫度進(jìn)行加熱，當(dāng)達(dá)到規(guī)定溫度約30s時(shí)，釬料熔融在試件上，輕輕取出，冷卻后用乙醇除去殘留物，用求積儀測(cè)定其鋪展面積。鋪展面積越大，表明釬料潤(rùn)濕角越小，即漫流性越好?！?00%

式中，D—釬料樣品為球形時(shí)的等效球徑/㎜；D=1.24V1/3V—釬料樣品的體積/mm3（V=焊料的重量/釬料的密度）；H—為漫流后釬料曲面的高度/㎜。也可用游標(biāo)卡尺測(cè)量釬料層的高度，然后根據(jù)下式計(jì)算其擴(kuò)展率：漫流性試驗(yàn)示意圖擴(kuò)展率測(cè)量裝置圖

擴(kuò)展率測(cè)量裝置是利用熔融釬料槽對(duì)試件進(jìn)行加熱，要求釬料槽具有控溫和加熱的功能，并能平穩(wěn)地垂直升降，以便于液態(tài)釬料的表面能夠與試件形成良好的接觸。試樣夾持器被安放在一個(gè)懸臂上，其水平高度一般保持固定。

2.試驗(yàn)裝置3.試驗(yàn)材料（1）無(wú)氧紫銅板：（30×30×0.30～0.40）mm；（2）氫化松香：質(zhì)量符合GB/T14020—1992規(guī)定；（3）異丙醇和丙酮：分析純或以上純度；（4）清洗溶劑：能保證去除焊后的焊劑殘?jiān)?；?）去離子水：室溫電阻率大于1MΩ.cm；（6）0.5%質(zhì)量過(guò)二硫酸銨溶液：將250g過(guò)二硫酸銨溶液和去離子水混合，加入5ml的濃硫酸（比重1.84），攪拌、冷卻、稀釋至1L；（7）5%質(zhì)量硫酸溶液：在400ml的去離子水中加入50ml的濃硫酸（比重1.84），攪拌、冷卻，用水稀釋至1L；（8）活性焊劑：將25g氫化松香加入75g異丙醇中，緩慢加熱、攪拌為均勻溶液，加入0.39g二乙胺鹽酸化物并攪拌溶解，配成活性焊劑待用。4.試樣制備（1）將（30×30×0.30～0.40）mm的無(wú)氧紫銅板用5%質(zhì)量硫酸去除表面氧化膜，用去離子水充分清洗，經(jīng)丙酮浸漬后，置室溫環(huán)境干燥待用。（2）將待測(cè)無(wú)鉛釬料加工成直徑為4mm，高4mm的圓臺(tái)（體積為50.25mm3）。5.測(cè)量步驟（1）使用吸管將0.02ml助焊劑滴在試驗(yàn)銅板中心，再將釬料圓片放在試驗(yàn)銅板的中心位置，用同樣方式制作一組（5個(gè)）試件。（2）將試驗(yàn)件放入100℃干燥器中加熱2分鐘，使焊劑中的溶劑揮發(fā)掉。（3）使用升降機(jī)，使試驗(yàn)片底部與釬料槽內(nèi)溫度為（250±3）℃的熔融釬料呈水平接觸。（4）讓試驗(yàn)片同熔融釬料保持水平接觸30秒，使釬料熔化并在試驗(yàn)片上充分?jǐn)U展。（5）將試驗(yàn)片從釬料槽中提升上來(lái)，室溫自然冷卻。（6）用清洗劑清洗殘留在試驗(yàn)片上的焊劑，并用千分尺測(cè)定無(wú)鉛釬料熔融擴(kuò)展后的高度。6.結(jié)果評(píng)價(jià)由擴(kuò)展率公式計(jì)算出釬料在銅片表面的擴(kuò)展率。一組樣品要求做5個(gè)試件，以5個(gè)樣品擴(kuò)展率的算術(shù)平均值即為該釬料的擴(kuò)展率。擴(kuò)展率越大，表明該釬料的漫流性越好。也可用球積儀測(cè)定釬料在銅片上的鋪展面積，在相同條件下，鋪展面積越大，表明釬料潤(rùn)濕角越小，即漫流性越好。6.3釬料和焊縫力學(xué)性能的試驗(yàn)方法6.3.1釬料力學(xué)性能的測(cè)量1.測(cè)量裝置測(cè)量裝置為萬(wàn)能電子試驗(yàn)機(jī)，其拉伸速度可調(diào)且精度不低于1級(jí)。2.試樣制備采用機(jī)械加工方法將鑄造的條狀釬料制備成一組（3個(gè)）如下圖所示的啞鈴狀測(cè)量試樣。3.測(cè)量步驟（1）在試樣的L兩端處作標(biāo)記，并將其用合適的夾具固定在萬(wàn)能電子試驗(yàn)機(jī)上。（2）以20mm.min-1的速度進(jìn)行拉伸，記錄試樣斷裂時(shí)的拉力值。釬料力學(xué)性能測(cè)量試樣圖注1：R≥15mm，P≈60mm，L=50mm，D=10mm。注2：試樣表面粗糙度Ra≤1.6μm，D尺寸公差≤0.04mm。4.計(jì)算試樣的抗拉強(qiáng)度和延伸率分別由下兩式計(jì)算：P=F/Sδ=(L1-L)/L×100式中：P—抗拉強(qiáng)度/N.mm-2；F—試樣斷裂時(shí)的拉力/N；S—試樣基準(zhǔn)處的橫截面積/mm2；δ—延伸率/%；L1—試樣斷裂時(shí)兩端標(biāo)記之間的距離/mm；L—試驗(yàn)前試樣兩端標(biāo)記之間的距離/mm。一組（3個(gè)）試樣件抗拉強(qiáng)度和延伸率的算術(shù)平均值即為該釬料的抗拉強(qiáng)度和延伸率。6.3.2焊縫拉伸與剪切試驗(yàn)方法1.測(cè)量裝置測(cè)量裝置為萬(wàn)能電子試驗(yàn)機(jī)，其拉伸速度可調(diào)且精度不低于1級(jí)。2.試驗(yàn)材料和試劑（1）去離子水：室溫電阻率≥5kΩ.m；（2）丙酮、異丙醇：分析純；（3）酸洗液：分析純鹽酸5g（35%），用95g去離子水稀釋?zhuān)?.75%）；（4）活性焊劑：將25g氫化松香加入75g異丙醇中，緩慢加熱、攪拌為均勻溶液，加入0.39g二乙胺鹽酸化物并攪拌溶解，配成活性焊劑待用。3.試樣件的制備

（1）拉伸試驗(yàn)用試樣件的制備1）采用機(jī)械加工方法制得如下圖所示形狀和尺寸的一組（3對(duì)）純銅拉伸試樣，釬焊部位試樣表面粗糙度Ra≤1.6μm。拉伸試驗(yàn)用純銅試樣件的形狀和尺寸2）用丙酮對(duì)試樣件進(jìn)行脫脂清洗，室溫干燥后放入盛有酸洗液的超聲波清洗機(jī)中清洗1分鐘，從酸洗液中將試樣件取出，用去離子水充分清洗，經(jīng)丙酮浸漬后，置室溫干燥待用。3）將試件釬焊面端部浸入焊劑中5秒鐘，浸入深度以釬焊面恰好完全接觸焊劑液面為限。略微傾斜一些將試樣件從焊劑中取出，使試樣件上沒(méi)有多余的焊劑。4）將試件放入專(zhuān)用夾具中，并在兩個(gè)釬焊面之間放入適量的待測(cè)釬料片，用升降機(jī)使試件與釬料槽內(nèi)的熔融釬料（釬料溫度為250℃±3℃）水平接觸并持續(xù)30s，使接合部位能夠獲得良好的釬焊。5）由升降機(jī)將試件從釬料槽中提升起來(lái)，室溫自然冷卻。6）將焊好的試件從夾具中取出，并對(duì)釬焊部位仔細(xì)進(jìn)行機(jī)械加工，除去結(jié)合部位以外的釬料，并清洗干凈焊劑殘?jiān)蛊浔砻娲植诙萊a≤25μm。拉伸試驗(yàn)用釬焊試樣件如下圖所示。拉伸試驗(yàn)釬焊試樣

（2）剪切試驗(yàn)用試樣件的制備1）采用機(jī)械加工方法制得如下圖所示形狀和尺寸的一組（3對(duì)）純銅剪切試樣件，釬焊部位試樣件表面粗糙度Ra≤1.6μm。

剪切試驗(yàn)用純銅試樣件的形狀和尺寸

2)～5)步與制備拉伸試樣相同。6）將釬焊好的試樣件從夾具中取出，并對(duì)釬焊部位仔細(xì)進(jìn)行機(jī)械加工，除去結(jié)合部位以外的釬料，并清洗焊劑殘?jiān)?，使其表面粗糙度Ra≤25μm。剪切試驗(yàn)用釬焊試樣件如下圖所示。

剪切試驗(yàn)的釬焊試樣

式中σ—焊點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度/N.mm-2；P—焊點(diǎn)的最大斷裂負(fù)荷/N；A—釬焊面積/mm2。一組試樣件（3個(gè)）焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度的算術(shù)平均值即為所測(cè)量釬料焊點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度。4.測(cè)量步驟和結(jié)果計(jì)算（1）使用專(zhuān)用夾具，分別將拉伸和剪切試樣固定在萬(wàn)能電子試驗(yàn)機(jī)上。（2）以20mm.min-1的拉伸（剪切）速度，分別對(duì)拉伸試樣件和剪切試樣件進(jìn)行拉伸試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)，并記錄試樣件斷裂時(shí)的拉（剪切）力。（3）計(jì)算抗拉強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度焊點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度由下式計(jì)算：焊點(diǎn)的剪切強(qiáng)度由下式計(jì)算：式中：τ—焊點(diǎn)的剪切強(qiáng)度/N.mm-2；PS—焊點(diǎn)的最大斷裂負(fù)荷/N；A—釬焊面積/mm2。

一組試樣件（3個(gè)）焊點(diǎn)剪切強(qiáng)度的算術(shù)平均值即為所測(cè)量釬料焊