PCB科技 - 無鉛焊接用IMC和錫須（2）含鉛和無鉛IMC

PCB製造商, IMC and tin whisker for lead-free soldering (2.) Leaded and lead-free IMC

1. Lead metal whose work is in welding
Low-temperature soft soldering of 電路板 has always been based on eutectic (or eutectic) tin-lead alloy (S n 6 3 / Pb 37). 不僅質量好, 易於操作, 而且可靠, 而且科技也很成熟, 供應完好無損, 而且價格很低. 這些都是由於鉛的參與. 它唯一致命的缺點是對人體有毒有害. 現今, 負責環境保護時必須清除鉛. 不僅是各種無鉛焊料的效能遠不如含鉛焊料, 但沒有什麼可以替代它. 當我要永遠離開的時候, I suddenly thought of [Lead], 聖物在哪裡? 它怎麼會如此出色? The following is a summary of some of the important functions of lead in soldering for you to understand :
This is a homogeneous structure of tin-lead alloys in various proportions

A. 鉛很容易與錫以任何比例熔化，形成均勻的合金. 彼此之間不會有不相容的數據. 最多, it is only divided into lead rich area (Lead Rich area), 這是微蝕後的單色區域. The lead content is between 50-70%wt), or the tin rich area (the tin rich area is black after microetching, and the tin content is 5 to 80%wt). 鉛是唯一能與錫緊密結合的金屬.
B. 鉛比錫便宜11倍, 可以降低焊料成本. 此外, 當存在鉛時, 將固體銅溶解到液體S n中的速度將减慢, 這可以减少焊點中出現分支啞IMC, 並在非常均勻的狀態下提高焊接强度.

C. 鉛的熔點是32.2攝氏度, 錫的熔點是2攝氏度. 合金化後, 熔點降低. 共晶成分為S n 6 3 /P b 37米. p. 只有183攝氏度, 對電子部件和 電路板.
D. 在將鉛添加到2%以上後，錫須將不再生長, 錫鉛電鍍的各種配方都非常成熟, 這對於零件脚和PC B的電鍍非常方便. 當然, 錫鉛膜或焊點不會變長.
E. The lead-tin alloy S n 6 3 has a low surface tension (380 dyn e/2600°C, which means less cohesion), 低熱量消耗, 易於焊接. The soldering time is very short (average 0.7 seconds), 接觸角很小. 至於無鉛SAC305, 哪個最有希望成為主流, 其表面張力高達460達因/260°C, 浸錫時間長達1.2秒, 接觸角為4.3-4.4°. 當錫不容易鬆動時，焊盤通常會露出銅.
F. 鉛錫合金非常軟, 凝固後組織細小均勻, 而且不容易破解. SAC305 has a hard texture after curing (B a 1l S h e ar Te S t’s false high reading value, 這往往會導致無鉛比無鉛更容易誤導人, 非均質結構粗糙，易開裂.
2. IMC of tin-silver-copper lead-free solder processed by SMT
In terms of SAC305 (3.0%銀, 0.5%Cu，其餘為S n, SAC305 for short), 在製備過程中很難實現成分的均勻分佈. 因此, 幾乎不可能實現整體均勻的共晶成分. 可能的. 不可能達到Sn63的同質狀態/Pb37在加熱和冷卻過程中沒有經過任何糊狀狀態, 但在液化和固化之間直接來回, 其結構幾乎可以達到均勻狀態，沒有明顯的枝晶.
SAC305冷卻期間, 純錫的某些部分最初會凝固, 它將被分散成樹枝狀的框架. 當其他剩餘液體資料在每個空框架中繼續冷卻和固化時, 它們的體積會不斷縮小, and then form Slightly cracked constriction (the central part of the outer surface where a piece of solder finally cools). 運輸過程中一旦發生振動, 各種微裂紋可能會擴展, 導致强度差. Unless the SAC305 can be welded with a rapid cooling rate (for example, 5-6°C/SeC), 在减少樹枝外觀和更加均勻的情况下，整體結構將變得更加精細.
It is difficult for the non-homogeneous solder alloy in lead-free soldering to reach the ideal state of eutectic

The melting point of tin is 231°C, 銀的溫度為961℃, 銅為1083℃, SAC305的熔點僅為217℃. 因此, 眾所周知，添加3%的銀和0.5%的銅達到了降低合金熔點的效果. 添加銀也可以提高焊點的硬度和强度, 但它也會很快在焊點中形成Ag3S n的長IMC, 這將對長期可靠性產生不利影響. 添加銅後, 减少額外銅的滲透還有另一個好處. 波峰焊用無鉛焊料, 一旦銅含量超過1.0%（按重量計）, 針狀晶體通常出現在焊點內部和表面. 不僅强度降低, 還有針體過長時短路的問題.
波峰焊 電路板加工, whether it is SAC or tin-copper alloy (99.3Sn, 0.7Cu), 容易受到過多的銅污染. 解决這一問題的一般方法是在補充銅時添加錫或錫和銀. 然而, 如何改進管理流程仍然需要大量的實踐經驗.
當鉛波峰焊的銅污染過高時, 待焊接的不平表面將對焊點的强度產生不利影響.