表层焊接金浆的主要成分及其对焊接性能的保障

一、表层焊接金浆简介

表层焊接金浆在现代电子焊接领域具有重要的地位，例如研铂牌YB8108就是一款具有代表性的表层焊接金浆产品，由先进院（深圳）科技有限公司研发生产。它被广泛应用于PCB板、微电子及精密设备等领域，能够提升导电性能与机械强度，并且具有耐高温、抗氧化、有效防止焊点腐蚀以及快速固化、操作便捷等优点，极大提高了生产效率 。

二、表层焊接金浆的主要成分

1. 金（Au）
   • 金是表层焊接金浆的主要成分之一。金具有良好的导电性，其电导率高，这使得在焊接过程中能够有效地传导电流，减少电能损耗。例如，在一些电子元件的微小焊接点上，金的高导电性能够确保信号的准确传输。根据相关研究，金的电导率约为45.5×10⁶ S/m（西门子/米）。
   • 金的化学性质稳定，不易与其他物质发生化学反应。在焊接环境中，可能存在各种气体、杂质等，但金能够保持自身的化学性质，不会被氧化或者腐蚀。这一特性保证了焊接点在长期使用过程中的稳定性。
2. 合金成分
   • 除了金之外，可能还包含其他合金成分。例如，在一些金浆产品中可能会添加少量的铂（Pt）和钯（Pd）等贵金属。这些合金成分可以改善金浆的焊接性能。以研铂牌YB8108为例，虽然具体的合金配比属于商业机密，但研究表明，适量添加铂和钯可以提高金浆的熔点调节能力。铂的熔点为1768.3°C，钯的熔点为1554.9°C，通过与金形成合金，可以调整金浆的熔点范围，使其更适合不同的焊接工艺要求。
   • 合金成分还可能影响金浆的润湿性。润湿性是指液态焊料在被焊金属表面铺展的能力。良好的润湿性可以使金浆在焊接表面更好地铺展，填充焊接间隙，从而形成牢固的焊接接头。
3. 玻璃粉
   • 玻璃粉在表层焊接金浆中也起着重要的作用。玻璃粉在加热过程中会熔化，它可以起到粘结剂的作用，将金和其他成分粘结在一起，同时也有助于金浆与焊接基底的结合。不同粒径和成分的玻璃粉会影响金浆的烧结性能。例如，较小粒径的玻璃粉在烧结时能够更均匀地分布，提高金浆的致密性。
4. 有机载体
   • 有机载体是金浆的重要组成部分。它主要起到分散金粉和其他固体成分的作用，使金浆具有良好的流动性和印刷适性。有机载体通常由有机溶剂、树脂等组成。在焊接前的印刷或涂覆过程中，有机载体能够使金浆均匀地分布在焊接部位。在焊接过程中，随着温度的升高，有机载体会挥发掉，只留下金和其他固体成分形成焊接接头。

三、这些成分如何保证其良好的焊接性能

1. 金及合金成分对焊接性能的保障
   • 金的高导电性和化学稳定性直接保证了焊接点的电气性能和长期稳定性。在焊接过程中，金能够与被焊接的金属表面形成良好的金属键合。例如，当焊接铜质元件时，金能够与铜原子相互扩散，形成牢固的结合界面。
   • 合金成分如铂和钯的加入，通过调整金浆的熔点和润湿性来优化焊接性能。合适的熔点可以确保金浆在焊接过程中能够在适当的温度下熔化，既不会因为熔点过高而难以熔化，也不会因为熔点过低而在焊接前就发生熔化变形等问题。良好的润湿性则可以使金浆在焊接表面充分铺展，减少焊接缺陷，如气孔、虚焊等。
2. 玻璃粉对焊接性能的保障
   • 玻璃粉在烧结过程中的熔化和粘结作用，有助于提高金浆与焊接基底的结合强度。它可以填充金浆与基底之间的微小空隙，使焊接接头更加致密。例如，在对陶瓷基底进行焊接时，玻璃粉能够与陶瓷表面的微观结构相互作用，增强金浆与陶瓷的附着力。
   • 玻璃粉的存在还可以调节金浆的烧结温度曲线。通过选择不同成分和含量的玻璃粉，可以使金浆在合适的温度范围内完成烧结过程，与整个焊接工艺的温度要求相匹配。
3. 有机载体对焊接性能的保障
   • 有机载体的分散作用保证了金浆中各种成分的均匀性。在印刷或涂覆金浆时，如果金浆成分不均匀，可能会导致焊接点的性能不一致。有机载体使金浆能够均匀地覆盖在焊接部位，从而确保每个焊接点都具有相似的性能。
   • 有机载体的挥发特性也很关键。在焊接过程中，有机载体能够在适当的温度下完全挥发，不会在焊接接头中留下杂质，从而保证了焊接接头的纯净性和可靠性。

表层焊接金浆的各种成分相互配合，从不同方面保证了其良好的焊接性能，使得像研铂牌YB8108这样的产品能够在电子焊接领域发挥重要的作用，满足现代电子设备对焊接质量和性能的高要求。