鉛的基本物理和化學特性
發(fā)布時間:2014/4/29 20:33:10 訪問次數:2668
鉛是…種藍灰色金屬,LH5P832D-10新暴露在空氣中的鉛表面有光亮的金屬光澤,很快呈暗灰色。密度為ll.34g/cm3,熔點為327.4℃。鉛的密度大,膨脹系數大,導電導熱性能比錫差,因此純金屬鉛不宜用于電子裝聯。
鉛的化學性能穩(wěn)定、抗氧化、耐腐蝕,與錫有良好的互溶性,焊點表面很光滑。
63Sn-37Pb錫鉛共晶合金的基本特性
1.密度
Sn-Pb共晶合金的密度為8.5g/cm3。
2.相變溫度
圖3-2是Sn-Pb合金二元金相圖。從Sn-Pb合金二元金相圖中可以看出,在所有的Sn-Pb合金配比中,只有63Sn-37Pb合金配比有共晶點,所以63Sn-37Pb配比的Sn-Pb合金稱為共晶合金。對于Sn/Pb共晶合金的組分,國際上也有微量的差異,有的研究杌構認為是62.7Sn-37.3Pb,有的研究機構(日本)認為是61.9Sn-38.lPb,目前大家都把63Sn-37Pb稱為共晶合金。
圖3-2 Sn-Pb合金二元金相圖
在應用中,液相線溫度等于熔點溫度,固相線溫度等于其軟化溫度。對于給定的合金成分,在液相線和固相線之間的溫度范圍是液相和固相共存范圍,被認為是塑性范圍或黏稠范圍。液相線溫度與固相線溫度相等的合金組分,稱為共晶合金,此溫度稱為共晶點或共晶線。共晶合金在升溫時只要到達共晶點溫度,立即從固相變成液相;反之,冷卻凝固時只要降到共晶點溫度,立
即從液相變成固相。因此共晶合金在熔化和凝固過程中沒有塑性范圍。
合金凝固溫度范圍對焊接的工藝性和焊點質量影響極大,塑性范圍大的合金,在合金凝固、形成焊點時需要較長時間。如果在合金凝固期間PCB和元器仵有任何振動,都會造成“焊點擾動”,
有可能會使焊點開裂。因此,選擇焊料合金時應盡量選擇共晶或近共晶合金。大多數冶金專家建義將塑性范圍控制在10℃以內。為了保證焊點在最惡劣環(huán)境下的可靠性,建議焊料合金的液相線
溫度(熔點)應至少高于工作溫度上限值的兩倍。
3.電導率
電導率是物質傳送電流的能力,63Sn-37Pb共晶合金的電導率較高,達到11.6mS/cm。
4.熱導率
熱導率高,導熱性好。焊料的熱導率隨溫度的增加而減小。
5.熱膨脹系數(CTE)
CTE是SMT業(yè)界關注和努力改進的問題。PCB、焊料、元器件焊端或引線的CTE不匹配將增加焊點上的應力和應變,縮短焊點的壽命,導致早期失效。
6.黏度與表面張力
黏度與表面張力是潤濕性的重要性能。
7.冷凝收縮現象
63Sn-37Pb合金的熱膨脹系數CTE是24.5 X10-6/℃,從室溫升到183℃,體積會增大1.2%,而從183 aC降到室溫,體積的收縮卻為4%,故錫鉛焊料焊點冷卻后有時有縮小現象。無鉛焊料也有冷凝收縮現象。
鉛是…種藍灰色金屬,LH5P832D-10新暴露在空氣中的鉛表面有光亮的金屬光澤,很快呈暗灰色。密度為ll.34g/cm3,熔點為327.4℃。鉛的密度大,膨脹系數大,導電導熱性能比錫差,因此純金屬鉛不宜用于電子裝聯。
鉛的化學性能穩(wěn)定、抗氧化、耐腐蝕,與錫有良好的互溶性,焊點表面很光滑。
63Sn-37Pb錫鉛共晶合金的基本特性
1.密度
Sn-Pb共晶合金的密度為8.5g/cm3。
2.相變溫度
圖3-2是Sn-Pb合金二元金相圖。從Sn-Pb合金二元金相圖中可以看出,在所有的Sn-Pb合金配比中,只有63Sn-37Pb合金配比有共晶點,所以63Sn-37Pb配比的Sn-Pb合金稱為共晶合金。對于Sn/Pb共晶合金的組分,國際上也有微量的差異,有的研究杌構認為是62.7Sn-37.3Pb,有的研究機構(日本)認為是61.9Sn-38.lPb,目前大家都把63Sn-37Pb稱為共晶合金。
圖3-2 Sn-Pb合金二元金相圖
在應用中,液相線溫度等于熔點溫度,固相線溫度等于其軟化溫度。對于給定的合金成分,在液相線和固相線之間的溫度范圍是液相和固相共存范圍,被認為是塑性范圍或黏稠范圍。液相線溫度與固相線溫度相等的合金組分,稱為共晶合金,此溫度稱為共晶點或共晶線。共晶合金在升溫時只要到達共晶點溫度,立即從固相變成液相;反之,冷卻凝固時只要降到共晶點溫度,立
即從液相變成固相。因此共晶合金在熔化和凝固過程中沒有塑性范圍。
合金凝固溫度范圍對焊接的工藝性和焊點質量影響極大,塑性范圍大的合金,在合金凝固、形成焊點時需要較長時間。如果在合金凝固期間PCB和元器仵有任何振動,都會造成“焊點擾動”,
有可能會使焊點開裂。因此,選擇焊料合金時應盡量選擇共晶或近共晶合金。大多數冶金專家建義將塑性范圍控制在10℃以內。為了保證焊點在最惡劣環(huán)境下的可靠性,建議焊料合金的液相線
溫度(熔點)應至少高于工作溫度上限值的兩倍。
3.電導率
電導率是物質傳送電流的能力,63Sn-37Pb共晶合金的電導率較高,達到11.6mS/cm。
4.熱導率
熱導率高,導熱性好。焊料的熱導率隨溫度的增加而減小。
5.熱膨脹系數(CTE)
CTE是SMT業(yè)界關注和努力改進的問題。PCB、焊料、元器件焊端或引線的CTE不匹配將增加焊點上的應力和應變,縮短焊點的壽命,導致早期失效。
6.黏度與表面張力
黏度與表面張力是潤濕性的重要性能。
7.冷凝收縮現象
63Sn-37Pb合金的熱膨脹系數CTE是24.5 X10-6/℃,從室溫升到183℃,體積會增大1.2%,而從183 aC降到室溫,體積的收縮卻為4%,故錫鉛焊料焊點冷卻后有時有縮小現象。無鉛焊料也有冷凝收縮現象。
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