焊料的合金成分
發(fā)布時(shí)間:2014/5/24 14:04:07 訪問次數(shù):1732
合金成分是決定焊膏的熔點(diǎn)及焊點(diǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。IPVD12X12-WB在第3章3 .1.3節(jié)2.的內(nèi)容中,結(jié)合圖3-2 Sn-Pb合金二元金相圖,詳細(xì)分析了相變溫度及其含義。
從Sn-Pb系二元合金相圖可看出,其共晶成分為Sn-37Pb,共晶點(diǎn)溫度為183℃;
Sn-Ag-Cu系三元合金相圖可看出,其共晶成分為Sn-3.24Ag-0.57Cu,共晶點(diǎn)溫度為217.7℃(日本研究)。
從一般的潤(rùn)濕理論上講,大多數(shù)金屬較理想的釬焊溫度應(yīng)高于熔點(diǎn)(液相線)溫度15.5~71℃之間為宜。對(duì)于Sn系合金,建議在液相線之上30~40 0C左右,ABC是液相線,其上方的虛線是最佳焊接溫度線。
下面以Sn-Pb焊料合金為例,分析合金成分是決定熔點(diǎn)及焊點(diǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。
(1)共晶合金的熔點(diǎn)最低,焊接溫度乜最低
在Sn-Pb合金配比中,共晶合金的熔點(diǎn)最低,63Sn-37Pb共晶合金(B點(diǎn))的熔點(diǎn)為183℃,其焊接溫度也最低,在210~230℃左右,焊接時(shí)不會(huì)損壞元件和印制板。其他任何一種合金配比的液相線都比共晶溫度高,如40Sn-60Pb (H點(diǎn))的液相線為232℃,其焊接溫度在260—270℃左右,顯然焊接溫度超過(guò)了元件和印制板的耐受極限溫度。
(2)共晶合金的結(jié)構(gòu)是最致密的,有利于提高焊點(diǎn)強(qiáng)度
所謂共晶焊料就是由固相變液相或由液相變固相均在同一溫度下進(jìn)行,在此組分下的細(xì)小f鍺粒混合物叫做共晶合金。升溫時(shí)當(dāng)溫度達(dá)到共晶點(diǎn)時(shí)焊料全部呈液相狀態(tài),降溫時(shí)當(dāng)溫度降到共晶點(diǎn)時(shí),液態(tài)焊料一下子全部變成固相狀態(tài),因此焊點(diǎn)凝固時(shí)形成的結(jié)晶顆粒最小,結(jié)構(gòu)最致密,焊點(diǎn)強(qiáng)度最高。而其他配比的合金冷凝時(shí)間長(zhǎng),先結(jié)晶的顆粒會(huì)長(zhǎng)大,影響焊點(diǎn)強(qiáng)度。
(3)共晶合金凝固時(shí)沒有塑性范圍或黏稠范圍,有利于焊接工藝的控制共晶合金在升溫時(shí)只要到達(dá)共晶點(diǎn)溫度,就會(huì)立即從固相變成液相;反之,冷卻凝固時(shí)只要降到共晶點(diǎn)溫度,就會(huì)立即從液相變成固相,因此共晶合金在熔化和凝固過(guò)程中沒有塑性范圍。
合金凝固溫度范圍(塑性范圍)對(duì)焊接的工藝性和焊點(diǎn)贗量影響極大。塑性范圍大的合金,在合金凝固、形成焊點(diǎn)時(shí)需要較長(zhǎng)時(shí)間,如果在合金凝固期間PCB和元器件有任何振動(dòng)(包括PCB變形),都會(huì)造成“焊點(diǎn)擾動(dòng)”,有可能會(huì)發(fā)生焊點(diǎn)開裂,使設(shè)備過(guò)早損壞。
從以上分析可以得出結(jié)論:合金成分是決定焊膏的熔點(diǎn)及焊點(diǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。
因此,無(wú)論是傳統(tǒng)的Sn-Pb焊料還是無(wú)鉛焊料,要求焊料的合金組分盡量達(dá)到共晶或近共晶。
合金成分是決定焊膏的熔點(diǎn)及焊點(diǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。IPVD12X12-WB在第3章3 .1.3節(jié)2.的內(nèi)容中,結(jié)合圖3-2 Sn-Pb合金二元金相圖,詳細(xì)分析了相變溫度及其含義。
從Sn-Pb系二元合金相圖可看出,其共晶成分為Sn-37Pb,共晶點(diǎn)溫度為183℃;
Sn-Ag-Cu系三元合金相圖可看出,其共晶成分為Sn-3.24Ag-0.57Cu,共晶點(diǎn)溫度為217.7℃(日本研究)。
從一般的潤(rùn)濕理論上講,大多數(shù)金屬較理想的釬焊溫度應(yīng)高于熔點(diǎn)(液相線)溫度15.5~71℃之間為宜。對(duì)于Sn系合金,建議在液相線之上30~40 0C左右,ABC是液相線,其上方的虛線是最佳焊接溫度線。
下面以Sn-Pb焊料合金為例,分析合金成分是決定熔點(diǎn)及焊點(diǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。
(1)共晶合金的熔點(diǎn)最低,焊接溫度乜最低
在Sn-Pb合金配比中,共晶合金的熔點(diǎn)最低,63Sn-37Pb共晶合金(B點(diǎn))的熔點(diǎn)為183℃,其焊接溫度也最低,在210~230℃左右,焊接時(shí)不會(huì)損壞元件和印制板。其他任何一種合金配比的液相線都比共晶溫度高,如40Sn-60Pb (H點(diǎn))的液相線為232℃,其焊接溫度在260—270℃左右,顯然焊接溫度超過(guò)了元件和印制板的耐受極限溫度。
(2)共晶合金的結(jié)構(gòu)是最致密的,有利于提高焊點(diǎn)強(qiáng)度
所謂共晶焊料就是由固相變液相或由液相變固相均在同一溫度下進(jìn)行,在此組分下的細(xì)小f鍺;旌衔锝凶龉簿Ш辖稹I郎貢r(shí)當(dāng)溫度達(dá)到共晶點(diǎn)時(shí)焊料全部呈液相狀態(tài),降溫時(shí)當(dāng)溫度降到共晶點(diǎn)時(shí),液態(tài)焊料一下子全部變成固相狀態(tài),因此焊點(diǎn)凝固時(shí)形成的結(jié)晶顆粒最小,結(jié)構(gòu)最致密,焊點(diǎn)強(qiáng)度最高。而其他配比的合金冷凝時(shí)間長(zhǎng),先結(jié)晶的顆粒會(huì)長(zhǎng)大,影響焊點(diǎn)強(qiáng)度。
(3)共晶合金凝固時(shí)沒有塑性范圍或黏稠范圍,有利于焊接工藝的控制共晶合金在升溫時(shí)只要到達(dá)共晶點(diǎn)溫度,就會(huì)立即從固相變成液相;反之,冷卻凝固時(shí)只要降到共晶點(diǎn)溫度,就會(huì)立即從液相變成固相,因此共晶合金在熔化和凝固過(guò)程中沒有塑性范圍。
合金凝固溫度范圍(塑性范圍)對(duì)焊接的工藝性和焊點(diǎn)贗量影響極大。塑性范圍大的合金,在合金凝固、形成焊點(diǎn)時(shí)需要較長(zhǎng)時(shí)間,如果在合金凝固期間PCB和元器件有任何振動(dòng)(包括PCB變形),都會(huì)造成“焊點(diǎn)擾動(dòng)”,有可能會(huì)發(fā)生焊點(diǎn)開裂,使設(shè)備過(guò)早損壞。
從以上分析可以得出結(jié)論:合金成分是決定焊膏的熔點(diǎn)及焊點(diǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。
因此,無(wú)論是傳統(tǒng)的Sn-Pb焊料還是無(wú)鉛焊料,要求焊料的合金組分盡量達(dá)到共晶或近共晶。
熱門點(diǎn)擊
- PCB分解溫度(Td)
- 焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度與金屬間化合物(IMC)厚度的關(guān)
- 引腳鎖定( Assign/Pin/locat
- Sn-Cu系焊料合金
- AOI編程
- 浸銀(Immersion Silver,I-
- 半導(dǎo)體分立器件焊盤設(shè)計(jì)(MELF、片式、SO
- 焊料過(guò)多(不潤(rùn)濕)
- 焊料的合金成分
- 元器件最小間距設(shè)計(jì)
推薦技術(shù)資料
- PCB布線要點(diǎn)
- 整機(jī)電路圖見圖4。將電路畫好、檢查無(wú)誤之后就開始進(jìn)行電... [詳細(xì)]
- 超低功耗角度位置傳感器參數(shù)技術(shù)
- 四路輸出 DC/DC 降壓電源
- 降壓變換器和升降壓變換器優(yōu)特點(diǎn)
- 業(yè)界首創(chuàng)可在線編程電源模塊 m
- 可編程門陣列 (FPGA)智能 電源解決方案
- 高效先進(jìn)封裝工藝
- 多媒體協(xié)處理器SM501在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用
- 基于IEEE802.11b的EPA溫度變送器
- QUICCEngine新引擎推動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)革新
- SoC面世八年后的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇
- MPC8xx系列處理器的嵌入式系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)
- dsPIC及其在交流變頻調(diào)速中的應(yīng)用研究