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无铅锡膏的吃锡说明

2011-12-26 14:37:00

(1)锡膏中的溶剂开始蒸发
(2)真正加热时,锡膏中的flux熔出,活性拉高,铜pad或零件电极金属表面的氧化物被清出。
(3)温度到达液相线时,焊锡开始覆盖表面,焊锡与铜或基底材的界面张力减弱,吃锡动作开始。
(4)锡膏与零件电极温度能否保持一致系一大关键。

图2系锡膏真正熔融时(吃锡),其对零件施力之变化过程。
图2的a部份中,F为电极金属与焊锡表面张力所产生之吃锡力。

──锡膏的比重约5,熔融时的比重约8.5,因为体积缩小约40%。图2中的b就是锡膏体积改变所导出的力(液相转换力)。
──图2的下压力则为锡膏软化点。
──图3的test pin与铜板系等温变化,当熔融发生时,test pin与铜板的接触面积加大,粘着力也加大;但此时锡膏的体积缩小,故test pin与铜板间发生收缩力(液相转换力)。
──Sn/2.0Ag/0.75Cu/3Bi无铅锡膏的变化过程(上述情况)示于照片1~4。用电炉加热到预定的温度后急冷,再用epoxy封起来切片,铜板厚0.3mm。

《条件》:固相线温度θs=206℃
               液相线温度θ=220℃
               显微镜倍率:200倍
               照片:照片1 (208℃)
                        照片2 (214℃)
                        照片3 (217℃)
                        照片4 (220℃)

◎说明
照片1. 为208℃的急冷温度,极接近固相线206℃,铜板附近多保持球形粒子。
照片2. 为214℃的急冷,锡粒开始互熔,与铜板之接解面积也加大。
照片3. 为217℃的急冷,接近θ=220℃,已大部熔融,黑色部份则仍未熔。
照片4. 为急冷温度220℃,当然已全熔,只有吃锡力。

上述说明以照片5实作说明。随着熔融,2mm厚的锡膏渐渐下降,但荷重sensor值渐增。