smt焊接原理-文庫吧資料
2025-02-22 06:18本頁面
【正文】 n/Pb焊料側(cè)焊料側(cè)Cu焊端表面CuSnCu6Sn5Cu3Sn富富 Pb層層焊料直接與焊料直接與 Cu生成的合金層生成的合金層紅色的箭頭指示的是紅色的箭頭指示的是 Cu3Sn 層層Cu6Sn5與與 Cu3Sn兩種金屬間結(jié)合層比較兩種金屬間結(jié)合層比較名稱 分子式 形成 位置 顏色 結(jié)晶 性質(zhì)η相 Cu6Sn5 焊料潤濕到 Cu時立即生成Sn與 Cu之間的界面白色 球狀 良性，強度高ε相 Cu3Sn 溫度高、焊接時間長引起Cu與Cu6Sn5之間灰色 骨針狀 惡性，強度差，脆性 CuCu3SnCu6Sn5富 Pb層 Sn/Pb拉伸力（千lbl/in2）*＞ 4μm時，由于金屬間合金層太厚，使連接處失去彈性，由于金屬間結(jié)合層的結(jié)構(gòu)疏松、發(fā)脆，也會使強度小。當(dāng)溫度繼續(xù)升高和時間進(jìn)一步延長， Sn/Pb焊料中的 Sn不斷向 Cu表面擴散，在焊料一側(cè)只留下 Pb，形成 富 Pb層 。其中 Cu 的重量百分比含量約為 40% 。結(jié)論：結(jié)論： “在共晶點附近，成分不能向金屬間化合物方向偏移在共晶點附近，成分不能向金屬間化合物方向偏移 ”三 . 焊點可靠性分析 影響焊點強度的因素：（ 1）金屬間合金層（金屬間結(jié)合層）質(zhì)量與厚度（ 2）焊接材料的質(zhì)量（ 3）焊料量 當(dāng)溫度達(dá)到 210230℃ 時， Sn向 Cu表面擴散，而 Pb不擴散。在溫度動力學(xué)上解釋： 更適于更適于 Ag或或 Cu與與 Sn反應(yīng)，生成反應(yīng)，生成 Ag3Sn和和 Cu6Sn5 。? 但在但在 SnAgCu的三種合金固化溫度的測量研究中沒有發(fā)現(xiàn)的三種合金固化溫度的測量研究中沒有發(fā)現(xiàn)779℃ 相位轉(zhuǎn)變。（（ c）） Ag與與 Cu在在 779℃ 形成富形成富 Ag α 相和富相和富 Cu α 相共晶合金。SnAgCu系統(tǒng)中系統(tǒng)中Sn與次要元素與次要元素 Ag和和 Cu之間的冶金反應(yīng)之間的冶金反應(yīng)? 在在 SnAgCu三個元素之間有三種可能的二元共晶反應(yīng)：三個元素之間有三種可能的二元共晶反應(yīng)：（（ a）） Ag與與 Sn在在 221℃ 形成錫基質(zhì)相位的共晶結(jié)構(gòu)和形成錫基質(zhì)相位的共晶結(jié)構(gòu)和 εε 金屬之金屬之間的化合相位間的化合相位 (Ag3Sn)。? 當(dāng)然也不能忽視當(dāng)然也不能忽視 次要元素次要元素 也會產(chǎn)生一定的作用。另外，無鉛焊料中 Sn的含量達(dá)到 95% 以上 。也不同了。無鉛焊接過程、原理與有鉛是一樣的。擴散條件：相互距離 （金屬表面清潔，無氧化層和其它雜質(zhì)， 兩塊金屬原子間才會發(fā)生引力） 溫度 （在一定溫度下金屬分子才具有動能）（（ 2）） 擴散擴散四種擴散形式： 表面擴散；晶內(nèi)擴散；晶界擴散；選擇擴散。提高潤濕性 金屬原子以結(jié)晶排列，原子間作用力平衡，保持晶格的形狀和穩(wěn)定。 η 表 mn/m 粘 面 度 張 540 力 520 500 T（ ℃ ） 480 10 20 30 40 50 Pb含量 % 溫度對黏度的影響 250℃ 時 Pb含量與表面張力的關(guān)系 ③ 增加活性劑 —— 能有效地降低焊料的表面張力，還可以去掉焊料的表面氧化層。② 適當(dāng)?shù)慕饘俸辖鸨壤?——Sn 的表面張力很大，增加 Pb可以降低表面張力。配比（ W% ） 表面張力 (N/cm) 粘度（ mPa?s)Sn Pb20 80 103 30 70 103 50 50 103 63 37 103 80 20 103 錫鉛合金配比與表面張力及粘度的關(guān)系（ 280℃ 測試）粘度與表面張力分子運動焊接中降低表面張力和黏度的措施① 提高溫度 —— 升溫可以降低黏度和表面張力的作用。? 優(yōu)良的焊料熔融時應(yīng)具有低的粘度和表面張力，以增加焊料的流動性及被焊金屬之間的潤濕性。波峰焊 —— 波峰焊時，由于表面張力與潤濕力的方向相反，因此表面張力是不利于潤濕的因素之一。同時也正因為 “ 再流動 ” 及 “自定位效應(yīng) ” 的特點，再流焊工藝對焊盤設(shè)計、元器件標(biāo)準(zhǔn)化有更嚴(yán)格的
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