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Mapa de fase de oro binario de estaño
Aunque la pasta de soldadura sin plomo (solder) se ha convertido en la corriente principal de la tecnología electrónica moderna y respetuosa con el medio ambiente, todavía hay muchos productos en la industria automotriz y la electrónica militar que utilizan soldadura con plomo debido a que hay soldadura con plomo en el procesamiento pcba. la resistencia a la soldadura es mucho mayor que la Sin plomo.
Los principales componentes de la pasta de soldadura que contiene plomo son el estaño (sn) y el plomo (pd). Otros oligoelementos incluyen metales como plata, bismuto e indio. Cada uno tiene un punto de fusión diferente (mp). Sin embargo, este artículo asume rastros de estos otros metales. la composición del metal no afecta las propiedades de la pasta de soldadura, por lo que primero podemos usar el gráfico de fase binaria de estaño y plomo para explicar las características de la pasta de soldadura, ya que el gráfico de fase de más de tres yuanes es demasiado complejo.
Ya sea soldadura o imc, cuanto más componentes tenga, más compleja será la estructura, menos fácil será el control y peor será la fiabilidad.
Consulte el mapa de fase binaria de estaño y plomo. Las coordenadas horizontales indican el porcentaje de peso (wt) del estaño y el plomo, y las coordenadas longitudinales indican la temperatura, en grados centígrados ( ° c).
El punto de fusión del plomo es de 327 ° c, por lo que la esquina superior izquierda del gráfico de fase comienza a 327 ° c (100% estaño, punto a). A medida que aumenta la relación peso - peso entre el contenido de estaño y el estaño y el plomo, la temperatura de esta línea de producción de punto de fusión (liquidus mp) es cada vez más baja. El punto de fusión de licuefacción del Estaño también alcanzó un mínimo de 183 ° C cuando la relación de peso entre estaño y plomo alcanzó el sn63 / pb37 óptimo (en realidad, sn61.9 / pb38.1, debido a mediciones tempranas incorrectas que causaron errores). Si continúa aumentando la proporción de estaño, su temperatura de fusión de licuefacción se invertirá y aumentará, alcanzando los 232 ° C cuando el estaño puro.
A excepción de la soldadura de aleación de estaño - plomo, con una relación de peso de 61,9 / 38,1, que tiene una singularidad de 183 ° c [punto Eutéctico (punto e)], otras relaciones de peso diferentes tendrán dos puntos de fusión. Las temperaturas más altas se llaman [liqidus mp], mientras que las más bajas se llaman [solidus mp]. La soldadura entre dos puntos de fusión se llama "pasta", un fluido de alta viscosidad en el que conviven sólidos y líquidos. La llamada pasta es en realidad un poco similar al tipo de flujo de tierra y piedra, porque puede ser que el Estaño se convierta en líquido, pero el plomo es sólido (pb + l), o al revés (sn + l).
En cuanto a por qué debemos usar la relación de peso sn63 / pb37, esto se debe a que el estaño puro tiene un punto de fusión de hasta 232 ° c, no es fácil de usar para el procesamiento y soldadura general de pcba, o las piezas electrónicas actuales no pueden alcanzar una temperatura tan alta, por lo que debemos usar principalmente estaño y luego agregar otras aleaciones de soldadura para reducir su punto de fusión, De esta manera, se logra el objetivo principal de la producción a gran escala y el ahorro de energía. También reduce el umbral de resistencia a la temperatura de las piezas electrónicas, ya que la mayoría de los productos pcba solo se utilizan y almacenan en el ambiente. las temperaturas están entre - 40 ° C y + 70 ° c, por lo que el punto de fusión de 183 ° C es más que suficiente; El segundo objetivo es mejorar la resistencia y la resistencia de las juntas de soldadura.
El mapa de fase General tendrá símbolos como "isla", "isla" e "isla" para representar la solución sólida en el mapa de fase. El mapa de fase de estaño y plomo es solo binario, por lo que solo se utilizan islas e islas. En este diagrama de fase, Isla ± se refiere a la solución sólida de plomo (pb) e Isla m2 se refiere a la solución sólida de estaño (sn).
La zona de fase de plomo de la isla (cba) es una solución sólida rica en plomo, pero el Estaño se disuelve en plomo y el Estaño se convierte en soluto. En esta zona de fase, la solubilización del Estaño tiene su límite superior, que a partir del punto C también alcanza un máximo del 18,3% a medida que aumenta la temperatura (cuando la línea cb) alcanza los 183 ° c (punto b). a medida que la temperatura continúa aumentando (línea ba), la solubilización del Estaño cae gradualmente a cero (punto a).
La zona de fase de estaño de la isla es una solución sólida rica en estaño, el plomo opuesto se disuelve en estaño y el plomo se convierte en soluto. A partir del punto h, con el aumento de la temperatura (línea hg) a 183 ° c (punto g), la solubilización del Estaño también alcanzó un máximo del 2,23% (= 100 - 97,8), cuando la temperatura continuó aumentando (línea gf). sin embargo, la solubilización del Estaño disminuyó gradualmente a cero (punto f).
