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无铅焊点焊接界面的组织结构

发布时间:2012/10/8 20:02:05 访问次数:870

   图8.18是用不同无铅锡膏MBI5026GF实际焊接0.65mmQFP,并对SMA进行温度冲击,其条件是采用气相式温度循环试验机,温度范围为O℃~100℃,AT=100℃,温度交变速率为0.5℃/min,保持lOmin.循环周期分别为400、800、1200和1600,然后采用万能精密拉伸试验机按45。方向拉伸QFP引脚的结果。

            
    从表8.11和图8.18中的数字可以得出如下结论:Sn-3.5Ag焊料拉伸强度稍小于Sn-37Pb焊料,但在Sn-3.5Ag中增加少量Cu后,其强度高于Sn-37Pb焊料,特别经温度循环老化后,Sn-3.5Ag以及Sn-3.5Ag-0.7Cu焊料有良好的抗疲劳特性,其寿命是Sn-Pb焊料的3~5倍,并且Sn-3.5Ag以及Sn(3~3.5) Ag (0.7~1.3) Cu的延伸率也接近于Sn-37Pb,故它们可以拉成无铅锡丝,在推广无铅焊料的早期Sn-Ag-Cu是各国已认同的无铅焊料。
    Bi是一种脆性金属(带有非金属特性),合金中加入Bi后的熔点下降,润湿能力会提高,无论是在Sn-3.5Ag中加入Bi(5%),还是Sn.58Bi合金,材料的延伸率均较低,不适合拉成丝。特别是随着Bi含量增高(大于5%),其合金的性能会明显恶化,因此在无铅焊料中使用含Bi合金应慎重,特别值得一提的是当焊接部位中有铅存在时,会形成Sn-Pb-Bi结晶,该结晶的熔点仅为97℃,故有可能会影响焊点的疆度。
    Sn-0.7Cu+Ni合金是一种能适用波峰焊的无铅焊料,随着元器件及PCB耐热性提高它将会广泛用于再流焊。
    Sn-8.82n合金焊料因Zn活性高易引起Sn-882n焊料的可焊性差以及焊点易出现腐蚀现象,目前正处于如何解决问题的阶段,特别是增加3%的Bi后,能明显改善上述性能,因此Sn-8.82n-3Bi仍是值得进一步研究的无铅焊料,东南大学在此基础上添加稀有元素后,Sn-8.82n-3Bi的综合性能明显提高。如果Sn-8.82n-3Bi的性能进一步得到验证,推广Sn-Zn系焊料并作为Sn-Ag系焊料的替代品仅是时间问题,因为它的最大优点是焊接温度最接近Sn-37Pb焊料。

   图8.18是用不同无铅锡膏MBI5026GF实际焊接0.65mmQFP,并对SMA进行温度冲击,其条件是采用气相式温度循环试验机,温度范围为O℃~100℃,AT=100℃,温度交变速率为0.5℃/min,保持lOmin.循环周期分别为400、800、1200和1600,然后采用万能精密拉伸试验机按45。方向拉伸QFP引脚的结果。

            
    从表8.11和图8.18中的数字可以得出如下结论:Sn-3.5Ag焊料拉伸强度稍小于Sn-37Pb焊料,但在Sn-3.5Ag中增加少量Cu后,其强度高于Sn-37Pb焊料,特别经温度循环老化后,Sn-3.5Ag以及Sn-3.5Ag-0.7Cu焊料有良好的抗疲劳特性,其寿命是Sn-Pb焊料的3~5倍,并且Sn-3.5Ag以及Sn(3~3.5) Ag (0.7~1.3) Cu的延伸率也接近于Sn-37Pb,故它们可以拉成无铅锡丝,在推广无铅焊料的早期Sn-Ag-Cu是各国已认同的无铅焊料。
    Bi是一种脆性金属(带有非金属特性),合金中加入Bi后的熔点下降,润湿能力会提高,无论是在Sn-3.5Ag中加入Bi(5%),还是Sn.58Bi合金,材料的延伸率均较低,不适合拉成丝。特别是随着Bi含量增高(大于5%),其合金的性能会明显恶化,因此在无铅焊料中使用含Bi合金应慎重,特别值得一提的是当焊接部位中有铅存在时,会形成Sn-Pb-Bi结晶,该结晶的熔点仅为97℃,故有可能会影响焊点的疆度。
    Sn-0.7Cu+Ni合金是一种能适用波峰焊的无铅焊料,随着元器件及PCB耐热性提高它将会广泛用于再流焊。
    Sn-8.82n合金焊料因Zn活性高易引起Sn-882n焊料的可焊性差以及焊点易出现腐蚀现象,目前正处于如何解决问题的阶段,特别是增加3%的Bi后,能明显改善上述性能,因此Sn-8.82n-3Bi仍是值得进一步研究的无铅焊料,东南大学在此基础上添加稀有元素后,Sn-8.82n-3Bi的综合性能明显提高。如果Sn-8.82n-3Bi的性能进一步得到验证,推广Sn-Zn系焊料并作为Sn-Ag系焊料的替代品仅是时间问题,因为它的最大优点是焊接温度最接近Sn-37Pb焊料。

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