無(wú)鉛焊接的IMC與錫須（二）有鉛與無(wú)鉛IMC

印刷電路板的低溫軟釬焊始終以共晶錫鉛合金(S  N  63/Pb  37)為基礎(chǔ)。不僅質(zhì)量好，操作方便，可靠性極好，而且技術(shù)成熟，貨源完善，價(jià)格低廉價(jià)格，都?xì)w功于鉛的參與。它唯一致命的缺點(diǎn)是對(duì)人體有毒有害。現(xiàn)在在環(huán)保掛帥的情況下，要去領(lǐng)導(dǎo)，然后趕緊。不僅各種無(wú)鉛焊料的結(jié)果遠(yuǎn)不如含鉛焊料，而且也沒(méi)有替代品可以匹配支柱材料，到目前為止，我突然想到誰(shuí)是鉛？何德何真的可以嗎？有如此出色的表現(xiàn)？以下總結(jié)了鉛在焊接中的一些重要作用，供您了解：

這是不同比例的錫鉛合金的同質(zhì)結(jié)構(gòu)

A.鉛和錫可以很容易地以任何比例熔化形成一種均勻的合金，這不會(huì)產(chǎn)生不相容的D  . e  . n  . dr  . I  . t  . e  . SIMC，但最多只能在富鉛區(qū)微蝕刻后分成鉛含量為50-70wt  %的單色區(qū)。)，或者多錫area  (Tin  Rich區(qū)域?yàn)槲⑽g刻后的黑色區(qū)域，含錫)55-80wt  %。鉛是許多其他金屬中唯一能與錫密切合作的金屬

B.鉛比錫，便宜1 1倍，可以降低焊料的成本。此外，當(dāng)存在鉛時(shí)，固態(tài)碳u溶解到液態(tài)硫n的速度會(huì)減慢，這可以減少焊點(diǎn)中分公司的啞IMC的出現(xiàn)，并在非常均勻的條件下提高焊接強(qiáng)度。

C.鉛的熔點(diǎn)為3 2 2，錫的熔點(diǎn)為2 3 1，合金化后熔點(diǎn)降低，共晶成分sn  63/Pb  37的熔點(diǎn)僅為1 8 3，不會(huì)損壞電子零件和電路板。

D.添加2 O%%以上的鉛后，錫晶須將不再生長(zhǎng)，錫電鍍鉛的各種配方已經(jīng)非常成熟，非常方便電鍍零件腳和P  C  B，當(dāng)然錫鉛膜或焊點(diǎn)也不會(huì)長(zhǎng)出胡須。

E.lead-錫alloy  S  n  6 3表面張力低(380 dyn  e/260，即內(nèi)聚力小)，耗熱量低，易沾錫，沾錫時(shí)間短(平均0.7秒)，接觸角小。至于無(wú)鉛最有希望成為主流的SAC305，其表面張力高達(dá)460達(dá)因/260，錫接觸時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1.2秒，接觸角為4.3-4.4。在錫，很難將銅暴露在焊盤(pán)下

F.鉛-錫alloy很軟。凝固后組織細(xì)小均勻，但不易開(kāi)裂。SAC305固化后質(zhì)地堅(jiān)硬(B  a  1l  S  h  e  ar  Te  S  t的假高讀數(shù)值往往導(dǎo)致無(wú)鉛比鉛更易誤導(dǎo)，異質(zhì)結(jié)構(gòu)粗糙易裂。

表面貼裝芯片加工

第二，錫銀銅無(wú)鉛焊料的表面貼裝集成電路

在SAC305 (3.0% Ag，0.5% Cu，其余S  n，簡(jiǎn)稱SAC305)的情況下，在其制備中很難實(shí)現(xiàn)所有成分的均勻分布，因此幾乎不可能實(shí)現(xiàn)整體均勻的共晶成分。不可能像Sn63/Pb37那樣在升溫和降溫過(guò)程中沒(méi)有任何糊狀狀態(tài)而直接在液化和凝固之間來(lái)回往復(fù)，其結(jié)構(gòu)幾乎可以達(dá)到均勻狀態(tài)，沒(méi)有明顯的枝晶。

當(dāng)SAC305冷卻后，局部純錫會(huì)先固化，再分散形成枝狀架體。當(dāng)其他剩余的液體材料在每個(gè)空架子中繼續(xù)冷卻和固化時(shí)，它們會(huì)隨著體積的減小而收縮，然后形成輕微開(kāi)裂的頸縮(最終冷卻的一塊焊料的外部中心部分)。一旦運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生振動(dòng)，各種微裂紋可能會(huì)再次擴(kuò)大，導(dǎo)致強(qiáng)度差。除非與SAC305焊接后能增加一個(gè)快速冷卻速度(如5-6/秒)，否則整體結(jié)構(gòu)在減少分支外觀和更加均勻的情況下會(huì)變得更加精致。

無(wú)鉛焊接中非的同質(zhì)焊料合金很難達(dá)到理想的共晶狀態(tài)

異質(zhì)焊料合金很難達(dá)到共晶的理想狀態(tài)，因此在固化過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)糊狀，即會(huì)出現(xiàn)固相和液相共存的暫時(shí)過(guò)渡時(shí)期。直到所有固化完成，會(huì)有很多雜質(zhì)和脆弱不穩(wěn)定的邊界。

電路板焊接中的微裂紋現(xiàn)象

錫的熔點(diǎn)為231，銀的熔點(diǎn)為961，銅的熔點(diǎn)為1083，SAC305的熔點(diǎn)僅為217。因此，已知添加3%的銀和0.5%的銅已經(jīng)達(dá)到降低合金熔點(diǎn)的效果。加入A  . g也可以提高焊點(diǎn)的硬度和強(qiáng)度，但A  g3S  n的長(zhǎng)條狀I(lǐng)MC在焊點(diǎn)中，會(huì)很快形成，對(duì)長(zhǎng)期可靠性有不良影響。加銅之后，還有一個(gè)好處就是減少了多余銅的滲透。在用于波峰焊的無(wú)鉛焊料中，一旦銅含量超過(guò)1.0重量%，針狀晶體通常出現(xiàn)在焊點(diǎn)的內(nèi)部和表面。不僅強(qiáng)度降低，而且針體過(guò)長(zhǎng)還會(huì)有短路的麻煩。

波峰焊電路板加工，無(wú)論是SAC還是錫銅合金(〈99.3Sn，0.7Cu)，都容易被過(guò)量的銅污染。解決問(wèn)題的一般方法是在添加時(shí)只添加來(lái)自錫或錫的銀，而不是銅；然而，如何完善管理流程仍然需要相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

當(dāng)鉛波焊接的銅污染過(guò)高時(shí)，待焊接的不平整表面會(huì)對(duì)焊后接頭的強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響

在無(wú)鉛波峰焊接中，高銅污染往往造成搭橋和冰山一角的麻煩