銀焊片(Silver Brazing Sheet/Foil)工作原理
銀焊片是一種預(yù)制成薄片狀的銀基釬料,主要用于高精度、高強(qiáng)度的金屬連接。其工作原理與銀焊條類似,但因其特殊形態(tài)和結(jié)構(gòu),在特定應(yīng)用場景(如精密電子、航空航天等)中更具優(yōu)勢。
1. 基本工作原理
銀焊片的釬焊過程基于毛細(xì)作用和冶金結(jié)合,主要分為以下幾個階段:
(1) 加熱階段
焊片被加熱至液相線溫度(通常600~900℃,取決于合金成分)。
銀基合金熔化,形成液態(tài)釬料。
(2) 潤濕與鋪展
液態(tài)銀合金在母材表面潤濕(受助焊劑或保護(hù)氣體影響)。
通過毛細(xì)作用,液態(tài)釬料填充接頭間隙(通常0.05~0.2mm)。
(3) 擴(kuò)散與冶金結(jié)合
銀與母材(如銅、不銹鋼、鎳等)發(fā)生固溶或共晶反應(yīng),形成牢固的冶金結(jié)合。
冷卻后,釬料凝固,形成高強(qiáng)度、高氣密性接頭。
2. 銀焊片的特點(diǎn)(相比銀焊條)
特性 銀焊片 銀焊條
形態(tài) 薄片/箔狀(0.05~0.5mm) 絲狀/棒狀
適用場景 精密焊接(如電子封裝、醫(yī)療設(shè)備) 通用焊接(如管道、制冷)
焊接精度 高(可預(yù)成型,精準(zhǔn)定位) 依賴操作技巧
自動化適配性 適合自動化設(shè)備(如真空釬焊) 需手工或半自動操作
成本 較高(加工復(fù)雜) 較低
3. 銀焊片的典型應(yīng)用
電子封裝
半導(dǎo)體芯片焊接(如IGBT、LED)。
高導(dǎo)熱要求場合(如功率模塊)。
航空航天
渦輪葉片、熱交換器釬焊(鎳基合金+銀焊片)。
醫(yī)療器械
不銹鋼手術(shù)器械、牙科修復(fù)體焊接。
精密儀器
傳感器、真空腔體密封焊接。
4. 銀焊片的分類
(1) 按成分分類
類型 成分(典型) 特點(diǎn) 適用場景
Ag-Cu系 Ag72Cu28(BAg-8) 高導(dǎo)電、高強(qiáng)度 電子、電力設(shè)備
Ag-Cu-Zn系 Ag50Cu30Zn20 低熔點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)型 制冷、管道
Ag-Cu-In系 Ag60Cu30In10 超低溫釬焊 熱敏感材料
無鎘環(huán)保型 Ag56Cu22Zn17Sn5 符合RoHS 醫(yī)療、食品設(shè)備
(2) 按結(jié)構(gòu)分類
單層焊片:純銀或銀合金,通用型。
復(fù)合焊片:
夾心焊片(如Cu/Ag/Cu),改善熱膨脹匹配。
預(yù)置助焊劑焊片(免清洗,適合真空焊接)。
5. 銀焊片的優(yōu)勢與局限性
? 優(yōu)勢
高精度:可激光切割成復(fù)雜形狀,適合微焊接。
均勻性:厚度一致,焊接質(zhì)量穩(wěn)定。
低熱影響:快速加熱,減少母材變形。
適合自動化:可用于機(jī)器人釬焊、真空爐釬焊。
? 局限性
成本較高:比焊條貴,適合高附加值產(chǎn)品。
儲存要求嚴(yán)格:需防氧化(真空包裝+干燥儲存)。
6. 如何正確使用銀焊片?
焊前處理
清潔母材(去油、去氧化層)。
預(yù)成型焊片(按接頭形狀裁剪)。
焊接工藝
加熱方式:火焰、感應(yīng)、電阻、激光或爐中釬焊。
溫度控制:精確到±10℃(避免過熱)。
保護(hù)氣體:氬氣/氮?dú)猓ǚ乐寡趸?/span>
焊后檢查
X光/超聲波檢測(氣孔、裂紋)。
拉力測試(驗證接頭強(qiáng)度)。
總結(jié)
銀焊片通過精密合金成分+可控薄片結(jié)構(gòu),實現(xiàn)高可靠性的金屬連接,尤其適合微電子、航空航天、醫(yī)療等高端領(lǐng)域。正確選擇焊片成分、優(yōu)化焊接工藝,可大幅提升焊接質(zhì)量和效率。
銀焊片的密度(常見牌號及計算)
銀焊片的密度取決于其合金成分(銀、銅、鋅、錫、鎳等比例不同),通常在 9.5~10.5 g/cm3 之間。以下是常見銀焊片的密度范圍及計算方法:
1. 常見銀焊片牌號及密度
焊片類型(典型牌號) 主要成分(wt%) 密度(g/cm3)
BAg-8 (Ag72Cu28) 72% Ag, 28% Cu 9.8~10.0
BAg-20 (Ag50Cu30Zn20) 50% Ag, 30% Cu, 20% Zn 9.5~9.7
BAg-1 (Ag45Cu30Zn25) 45% Ag, 30% Cu, 25% Zn 9.4~9.6
無鎘環(huán)保型(Ag56Cu22Zn17Sn5) 56% Ag, 22% Cu, 17% Zn, 5% Sn 9.6~9.8
高銀焊片(Ag92Cu8) 92% Ag, 8% Cu 10.2~10.4
注:含銀量越高,密度越接近純銀(10.49 g/cm3);含鋅、錫等輕元素會降低密度。
2. 密度對焊接的影響
高密度焊片(如Ag92Cu8):
導(dǎo)熱/導(dǎo)電性更好,適合電子封裝。
流動性稍差,需更高溫度。
低密度焊片(如Ag45Cu30Zn25):
熔點(diǎn)低,適合低溫釬焊。
強(qiáng)度略低,但成本較低。
3. 總結(jié)
銀焊片密度范圍:9.5~10.5 g/cm3,具體取決于合金成分。
高銀含量 → 密度高(接近純銀10.49 g/cm3)。
含Zn/Sn → 密度降低(鋅密度僅7.13 g/cm3)。
應(yīng)用選擇:
高密度焊片:電子、高導(dǎo)熱場景。
低密度焊片:低溫釬焊、成本敏感應(yīng)用。
如需精確數(shù)據(jù),建議查閱材料供應(yīng)商的技術(shù)數(shù)據(jù)表(TDS)或?qū)崪y驗證。
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