無鉛焊接的IMC與錫須（二）有鉛與無鉛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。不僅質量好，操作方便，可靠性極好，而且技術成熟，貨源完善，價格低廉價格，都歸功于鉛的參與。它唯一致命的缺點是對人體有毒有害?，F(xiàn)在在環(huán)保掛帥的情況下，要去領導，然后趕緊。不僅各種無鉛焊料的結果遠不如含鉛焊料，而且也沒有替代品可以匹配支柱材料，到目前為止，我突然想到誰是鉛？何德何真的可以嗎？有如此出色的表現(xiàn)？以下總結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結構

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，這不會產生不相容的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)域為微蝕刻后的黑色區(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，當存在鉛時，固態(tài)碳u溶解到液態(tài)硫n的速度會減慢，這可以減少焊點中分公司的啞IMC的出現(xiàn)，并在非常均勻的條件下提高焊接強度。

C.鉛的熔點為3 2 2，錫的熔點為2 3 1，合金化后熔點降低，共晶成分sn  63/Pb  37的熔點僅為1 8 3，不會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，錫電鍍鉛的各種配方已經非常成熟，非常方便電鍍零件腳和P  C  B，當然錫鉛膜或焊點也不會長出胡須。

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

F.鉛-錫alloy很軟。凝固后組織細小均勻，但不易開裂。SAC305固化后質地堅硬(B  a  1l  S  h  e  ar  Te  S  t的假高讀數(shù)值往往導致無鉛比鉛更易誤導，異質結構粗糙易裂。

表面貼裝芯片加工

第二，錫銀銅無鉛焊料的表面貼裝集成電路

在SAC305 (3.0% Ag，0.5% Cu，其余S  n，簡稱SAC305)的情況下，在其制備中很難實現(xiàn)所有成分的均勻分布，因此幾乎不可能實現(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程中沒有任何糊狀狀態(tài)而直接在液化和凝固之間來回往復，其結構幾乎可以達到均勻狀態(tài)，沒有明顯的枝晶。

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

無鉛焊接中非的同質焊料合金很難達到理想的共晶狀態(tài)

異質焊料合金很難達到共晶的理想狀態(tài)，因此在固化過程中會出現(xiàn)糊狀，即會出現(xiàn)固相和液相共存的暫時過渡時期。直到所有固化完成，會有很多雜質和脆弱不穩(wěn)定的邊界。

電路板焊接中的微裂紋現(xiàn)象

錫的熔點為231，銀的熔點為961，銅的熔點為1083，SAC305的熔點僅為217。因此，已知添加3%的銀和0.5%的銅已經達到降低合金熔點的效果。加入A  . g也可以提高焊點的硬度和強度，但A  g3S  n的長條狀IMC在焊點中，會很快形成，對長期可靠性有不良影響。加銅之后，還有一個好處就是減少了多余銅的滲透。在用于波峰焊的無鉛焊料中，一旦銅含量超過1.0重量%，針狀晶體通常出現(xiàn)在焊點的內部和表面。不僅強度降低，而且針體過長還會有短路的麻煩。

波峰焊電路板加工，無論是SAC還是錫銅合金(〈99.3Sn，0.7Cu)，都容易被過量的銅污染。解決問題的一般方法是在添加時只添加來自錫或錫的銀，而不是銅；然而，如何完善管理流程仍然需要相當?shù)膶嵺`經驗。

當鉛波焊接的銅污染過高時，待焊接的不平整表面會對焊后接頭的強度產生不利影響

在無鉛波峰焊接中，高銅污染往往造成搭橋和冰山一角的麻煩