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电子焊料的工艺性能及影响因素分析(上) 

电子焊料的工艺性能及影响因素分析(上) 

  • 分类:焊接知识
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  • 来源:
  • 发布时间:2022-09-27 16:45
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电子焊料的工艺性能及影响因素分析(上) 

【概要描述】焊料的工艺性能是指它在使用过程中表现出来的性能。据调查,在电子钎焊过程中碰到的技术问题主要是液态焊料的行为问题。液态焊料在固态母材表面的润湿、流动、填充、铺展是钎焊的前提,没有这个前提条件,即使焊料的物理、力学性能和微观组织结构再好也是徒劳的。从熔化到凝固结晶的过程中,焊料的各个性质是相互联系和影响的。 

例如,焊料的熔化温度决定钎焊的温度范围,焊料固、液相线温度之差决定它熔化或凝固的快慢;液态焊料表面的氧化会阻碍界面原子的结合以达到所需的原子间距,因而就影响到它的润湿、流动、填充、铺展能力;液态焊料对母材的毛细润湿作用将决定焊料与母材的结合能力,同时影响填缝能力;液态焊料在母材表面的铺展或漫流一方面影响其填缝能力,另一方面又影响密集焊点之间焊料的分离能力;当界面原子相互存在一定的溶解、扩散时对润湿和扩展是有利的,但过大的互溶度或扩散性则会在界面产生过多的金属间化合物,反而对润湿和铺展不利;在一定的钎焊温度下,焊料的熔点越低,固、液相线温度之差越小,则润湿性、流动性也越好。

因此,焊料的工艺性能包含了多方面的内容,对这些性能必须进行辩证的综合分析,不能只强调某一个性能而忽视对其它性能的影响。从使用的角度,依据焊料在钎焊过程中的行为,对电子焊料的工艺性能及影响因素进行分析归纳如下: 

(1)熔化/固化温度 

即焊料合金的固相线、液相线温度以及二者之间的温差。钎焊热循环过程中,在加热阶段,固相线是焊料开始熔化的温度,也是液态焊料对固态母材开始产生界面作用的温度,而液相线是熔化终了温度;在冷却阶段,液相线是焊料凝固的开始温度,而固相线是凝固终了温度,也是液态焊料停止界面反应的温度。在固、液相线之间焊料呈糊状,固、液相线的温差越小,其熔化或凝固的速度越快,越有利于钎焊操作[71。焊料的熔化侗化温度是由合金组成决定的。电子焊料一般使用锡基合金,当在锡中加入低熔点金属组分时,其熔化温度会下降,而加入高熔点金属其熔化温度一般会上升。合金的组成越接近共晶点,其熔化温度越低,同时固、液相线的温差也越小;当焊料组成达到共晶点时,熔化温度最低,固、液相线温差为零。

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焊料的工艺性能是指它在使用过程中表现出来的性能。据调查,在电子钎焊过程中碰到的技术问题主要是液态焊料的行为问题。液态焊料在固态母材表面的润湿、流动、填充、铺展是钎焊的前提,没有这个前提条件,即使焊料的物理、力学性能和微观组织结构再好也是徒劳的。从熔化到凝固结晶的过程中,焊料的各个性质是相互联系和影响的。 

例如,焊料的熔化温度决定钎焊的温度范围,焊料固、液相线温度之差决定它熔化或凝固的快慢;液态焊料表面的氧化会阻碍界面原子的结合以达到所需的原子间距,因而就影响到它的润湿、流动、填充、铺展能力;液态焊料对母材的毛细润湿作用将决定焊料与母材的结合能力,同时影响填缝能力;液态焊料在母材表面的铺展或漫流一方面影响其填缝能力,另一方面又影响密集焊点之间焊料的分离能力;当界面原子相互存在一定的溶解、扩散时对润湿和扩展是有利的,但过大的互溶度或扩散性则会在界面产生过多的金属间化合物,反而对润湿和铺展不利;在一定的钎焊温度下,焊料的熔点越低,固、液相线温度之差越小,则润湿性、流动性也越好。

因此,焊料的工艺性能包含了多方面的内容,对这些性能必须进行辩证的综合分析,不能只强调某一个性能而忽视对其它性能的影响。从使用的角度,依据焊料在钎焊过程中的行为,对电子焊料的工艺性能及影响因素进行分析归纳如下: 

(1)熔化/固化温度 

即焊料合金的固相线、液相线温度以及二者之间的温差。钎焊热循环过程中,在加热阶段,固相线是焊料开始熔化的温度,也是液态焊料对固态母材开始产生界面作用的温度,而液相线是熔化终了温度;在冷却阶段,液相线是焊料凝固的开始温度,而固相线是凝固终了温度,也是液态焊料停止界面反应的温度。在固、液相线之间焊料呈糊状,固、液相线的温差越小,其熔化或凝固的速度越快,越有利于钎焊操作[71。焊料的熔化侗化温度是由合金组成决定的。电子焊料一般使用锡基合金,当在锡中加入低熔点金属组分时,其熔化温度会下降,而加入高熔点金属其熔化温度一般会上升。合金的组成越接近共晶点,其熔化温度越低,同时固、液相线的温差也越小;当焊料组成达到共晶点时,熔化温度最低,固、液相线温差为零。

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