理想焊点的质量模型及其影响因素

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4)抑制焊点出现偏析的措施●无铅焊接时一定要预防Pb污染;●控制好焊接温度,避免过热;●控制好加热时间,避免过长;●采用含Cu的钎料可以有效地抑制Ni(P)镀层焊接时富P层的厚度。5.弱的氧化膜典型的SnPb钎料合金状态图如图8所示。在图中的O点,液态钎料沿着虚线箭头方向冷却变成固体的过程为:首先,液体缓慢地冷却到达共晶点温度(183℃),如图8中的E点。于是,在液态合金中同时生成由B点和D点两种组分的固溶相。在B点是2.5%的Pb向Sn中固溶而形成β相(β-Sn),而D点则是19.2%的Sn向Pb中固溶形成α相(α-Pb)。它们相互交替重叠形成相邻的层状微细组织,这种层状微细组织正是共晶合金的特征,也称为片晶状组织,如图9所示。

图8 SnPb钎料合金状态图

图9 典型的Sn37Pb钎料的组织

然而,对偏离共晶组分的p点,从300℃开始缓慢冷却,抵达液相线上的F点(约270℃),在液态钎料溶液中生成的固体就像在大海中的岛屿。其组成从F点向右沿横线延伸到F1点,即在Pb中溶入微量的Sn而生成片状的α-Pb相初晶(初始出现的固相)。当温度继续降低时,α相缓慢成长,不久便到达固相线的G点,在这里残余的液体也同时固化。对应p点最后凝固后的组分是:由D点的α相(在Pb中溶入了19.2%的Sn)和B点的β相(在Sn溶入了2.5%微量的Pb)共同构成微细的共晶组织。由于初始出现的α相的组织比较粗大,故在最终凝固的共晶微组织中,Pb的含量在合金成分中是较低的(37%)。图8中的q点是含量为90wt%的高温钎料合金,其冷却过程是:从320℃(I点)开始冷却,在液态钎料溶液中首先出现α的固体粒子。随着温度缓慢下降,α相不断增大,到了J点(约240℃)钎料全部转变为α的均质固体。当温度继续降至140℃(k1点)时,再由此析出由k点(k1点沿水平虚线延伸)所对应成分的β-Sn,即随温度的降低在固体的α-Pb中溶入Sn已不可能,只能在α相中形成其他的结晶微粒。不同的SnPb合金成分从熔融状态凝固后的组织状态如图10所示。弱的氧化膜就是指在结晶晶粒界面之间,不能存在明显的氧化现象。

图10 不同的SnPb合金成分从熔融状态凝固后的组织状态

根据樊融融编著的现代电子装联工艺可靠性改编

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