Leiterplattentechnisch - ​ PCBA-Hörsaal: Hinzufügen weiterer Spurenmetalle zur Lotpaste

Bisher, "Zinn" ist immer noch das beste Lötmaterial, und die Zusammensetzung der bleifreien Lotpaste basiert auch auf "Zinn", aber das "Blei" wird entfernt.

Der Schmelzpunkt von reinem Zinn ist bis 231.9°C. In der Tat, es ist nicht geeignet für allgemeine PCBA-Baugruppe Löten. Mit anderen Worten, Einige elektronische Teile sind immer noch schwierig, solche hohen Temperaturanforderungen zu erfüllen. Daher, Das Lot in der Leiterplattenkomponente muss aus "Zinn" als Hauptmaterial bestehen. Fügen Sie dann andere Legierungslöte hinzu, such as silver (Ag), indium (In), zinc (Zn), antimony (Sb), copper (Cu), bismuth (Bi)... und andere Spurenmetalle, um seinen Schmelzpunkt zu reduzieren, um den Hauptzweck der Massenproduktion und Energieeinsparung zu erreichen.

Kennen Sie den Zweck, diese Spurenmetalle in Lot hinzuzufügen?

Der sekundäre Zweck der Zugabe anderer Metalle besteht darin, die speziellen Anforderungen an Lötstellen zu verbessern, wie z.B. die Verbesserung der Zähigkeit und Festigkeit des Lots, um ideale mechanische, elektrische und thermische Eigenschaften zu erhalten.

Wenn also der Gehalt an "Blei" nicht reguliert wurde, war die Zusammensetzung der Lotpaste meist Zinn-Blei Sn63Pd37, und ihr eutektischer Punkt konnte drastisch auf 183°C reduziert werden. Wenn SAC305 (Zinn-Silber-Kupfer) mit Kupfer hergestellt wird, kann sein eutektischer Punkt auf 217°C reduziert werden, während ein wenig Kupfer und Nickel hinzugefügt wird, um SCN (Zinn-Kupfer-Nickel) zu machen, wird sein eutektischer Punkt 227°C, die alle besser als rein sind.

Warum nimmt der eutektische Punkt zweier Metalle mit hohem Schmelzpunkt stark ab, nachdem sie in einem bestimmten Verhältnis miteinander vermischt wurden?

Bis jetzt ist "Zinn" immer noch das beste Lötmaterial für elektronische Teile in der Welt, und andere Metalle, die normalerweise in Verbindung mit Zinn verwendet werden, sind: Silber (Ag), Indium (In), Zink (Zn), Antimon (Sb), Kupfer (Cu) und Bismut (Bi)... usw. Nachfolgend finden Sie eine kurze Beschreibung der Eigenschaften und Verwendungen der Spurenmetalle, die in diesen Lötpasten enthalten sein können:

Silber (Ag):

Im Allgemeinen bedeutet das Hinzufügen von "Silber (Ag)" zur Lotpaste, die Benetzbarkeit des Lots zu verbessern und die Lötstellenfestigkeit zu stärken und die Ermüdungsbeständigkeit zu verbessern. Die Zugabe von "Silber" ist gut für das Produkt, um den heißen und kalten Zyklustest zu bestehen, aber wenn der "Silber"-Gehalt zu hoch ist (mehr als 4% Gewicht), werden die Lötstellen stattdessen spröde.

Indium (In):

Indium (In) kann das Element mit dem niedrigsten Schmelzpunkt in Metallen sein, die eine Legierung mit Zinn bilden können. Die niedrigste Temperatur der Indiumzinn-Legierung (52In48Sn) kann 120°C erreichen und 77.2Sn/20In/2.8Ag Der Schmelzpunkt der Legierung ist sogar niedriger, nur 114°C. Niedrigtemperatur-Lot ist eine bessere Wahl für bestimmte besondere Anlässe, scheint aber derzeit nicht für die gesamte Elektronik-Montageindustrie geeignet. Indium hat sehr gute physikalische und benetzende Eigenschaften, aber Indium ist sehr selten, so dass es sehr teuer ist und keine Möglichkeit einer großflächigen Anwendung hat.

Zink (Zn):

"Zink (Zn)" ist ein sehr häufiges Mineral, so dass der Preis sehr billig ist, fast sehr verschieden vom Preis von Blei. Obwohl der Schmelzpunkt der Zink-Zinn-Legierung niedriger ist als der des reinen Zinns (91.2Sn8.8Zn Schmelzpunkt 200°C), ist der Unterschied nicht so offensichtlich, und Zink hat einen sehr großen Mangel, es reagiert schnell mit Sauerstoff (O2) in der Luft., Es entsteht eine Schicht aus stabilem Oxid, die die Benetzbarkeit des Lots behindert. Im Wellenlötprozess erzeugt dieses Ergebnis eine große Menge an Schlacken und beeinflusst sogar die Qualität des Lötens. Daher wird das moderne Schweißverfahren von Zinklegierungen schrittweise ausgeschlossen.

Bismut (Bi):

"Bi" ist auch sehr offensichtlich bei der Reduzierung des Schmelzpunktes von Zinnlegierungen. Der Schmelzpunkt von Sn42Bi58 ist bis 138°C, während der Schmelzpunkt von Sn64Bi35Ag1 nur 178°C beträgt. Wenn es eine Dose ist/Blei/Bismutlegierung Der Schmelzpunkt von Bismut kann bis 96 Grad Celsius sein. "Bismut" hat sehr gute Benetzungseigenschaften und bessere physikalische Eigenschaften. Nachdem bleifreies Löten populär wurde, seine Nachfrage hat deutlich zugenommen, und es wird hauptsächlich in bestimmten Leiterplattenprodukte die bei hohen Temperaturen nicht gelötet werden können. Zum Beispiel, Einige Beleuchtung verwendet LEDs, die auf einer flexiblen Platine gelötet sind.

Der Mangel an Lötstellenfestigkeit und Sprödigkeit der Zinn-Bismut-Legierung ist sein größter Nachteil, das heißt, seine Zuverlässigkeit ist nicht gut. Daher fügen einige Leute eine kleine Menge "Silber" hinzu, um die Lötstellenfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit zu verbessern. Leider ist seine Stärke immer noch unbefriedigend. Besondere Aufmerksamkeit muss bei der Auswahl dieser Art von Niedrigtemperaturlötlegierung geschenkt werden, oder es kann mit Klebstoff ergänzt werden, um seine Schlagfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit zu stärken.

Nickel (Ni):

Adding "Nickel (Ni)" to the solder is not to lower the melting point. Im Verhältnis Nickel-Zinn-Legierung, 100% reines Zinn hat den niedrigsten Schmelzpunkt. Der Grund, warum dem Lot eine kleine Menge "Nickel" zugesetzt wird, ist rein, um PCB zu unterdrücken. Die Auflösung des Kupfersubstrats während des Lötprozesses, vor allem in der Wellenlöten von Leiterplatten process (Wave Soldeirng) to prevent the occurrence of copper biting on the OSP board. Allgemein, it is recommended to use a tin rod with a "nickel" SnCuNi (SCN) alloy ( Solder-bar).

Kupfer (Cu):

Das Hinzufügen einer kleinen Menge "Kupfer (Cu)" zur Lotpaste kann die Steifigkeit des Lots verstärken, so dass die Festigkeit der Lotverbindung erhöht werden kann. Eine kleine Menge Kupfer kann auch die Korrosion des Lötkolbens auf der Lötkolbenspitze reduzieren. Der Gehalt an Kupfer in der Lötpaste ist normalerweise erforderlich Das Gewichtsverhältnis liegt innerhalb von 1%, wenn es 1%, überschreitet, kann die Schweißqualität beeinträchtigt werden.