|
銅溶解在錫中的問題解答：
在無(wú)鉛時(shí)代，在新的焊料合金中錫的含量達(dá)到95-99%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的低共熔點(diǎn)錫鉛合金的63%。由于錫含量比較高，從焊盤、微孔和電鍍孔擴(kuò)散到焊料中的銅的數(shù)量是錫鉛焊膏的二到四倍之多。實(shí)際溶解率取決于許多因素：焊接時(shí)的溫度、使用的焊接工藝（波峰焊、焊膏再流焊、烙鐵維修、焊料噴焊），以及接觸時(shí)間和預(yù)熱溫度。
合金設(shè)計(jì)人員也在研究這個(gè)問題，許多公司已經(jīng)研制出擁有專利權(quán)的合金，這些合金通過減緩銅的溶解速度來降低這個(gè)問題的影響。例如，在CuSn低共熔點(diǎn)合金中加入少量的鎳（Ni）能夠降低銅的擴(kuò)散速度，達(dá)到類似錫鉛合金的水平。在SAC合金中加入銻（Sb）也可以達(dá)到同樣的效果。在SAC合金中加入少量的鉍，效果也很好，但是沒有那么明顯。
對(duì)于電路板，制造商必需通過控制孔的形成和鍍銅工藝來解決銅的溶解問題。為了在鉆孔或者激光燒蝕工藝處理后得到清潔的孔或者微孔，他們研制出用 清除孔或微孔上的殘?jiān)木芸刂瞥绦颍⑶以诳住⒑副P和微孔鍍上充足的銅。電鍍層的厚度不能低于25μm，以保證微孔或者導(dǎo)通孔上的銅在焊接過程中不會(huì)全部溶解到錫中。如果銅在焊接過程中全部溶解到錫中，電氣連接就會(huì)被破壞，或者至少是削弱了。
能夠承受更高的無(wú)鉛焊接溫度的新型層壓材料的出現(xiàn)，使問題變得更復(fù)雜。這些新材料處理起來更加困難，而且需要對(duì)傳統(tǒng)的環(huán)氧玻璃層壓工藝做大量改動(dòng)。
焊接工藝對(duì)銅的最后溶解也起重要的作用。對(duì)于焊膏再流焊而言，焊料合金中出現(xiàn)銅溶解的體積是有限的，也是局部的焊料合金出現(xiàn)銅溶解，而且可以通過研究再流焊溫度曲線來縮短溫度高于液相線的時(shí)間（TAL）。波峰焊是另一回事。熔化的焊料在電路板上流過，進(jìn)入電鍍的孔，將加快銅的溶解速度。在修理連接器的焊料噴焊工藝中也存在類似的情況。電路板設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是減少散熱器──散熱器需要較長(zhǎng)的焊接時(shí)間。
結(jié)論：
在無(wú)鉛世界中，銅的溶解問題限制了組裝件返工的次數(shù)。一旦銅走線、彎曲部分或者微孔上的銅完全溶入焊料中，電氣連接和產(chǎn)品的可靠性就會(huì)受到影響。
|
