无铅焊料合金与焊剂上课讲义

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无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement
设备腐蚀原理:
Sn+Fe金属化合物层的锡层; 高温冲刷;
材质与腐蚀:
304﹥316 ﹥镀层(N化)﹥Ti 合金﹥Ti
主要腐蚀部位:
喷嘴、导流槽、搅拌桨
腐蚀对比:
SAC ≥ SC ≥ SCN ﹥SCT
(255℃下,500转/min,半年, 称失重18g ﹥16g ﹥15g
Eroded difference:
SAC ≥ SC ≥ SCN﹥SCT
(255℃,500r/min,Half Year,Lost Weight18g ﹥16g ﹥15g ﹥8g。)
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无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement
Sn-Cu-Ti的熔铜速率对比:
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Sn-Cu-Ti Alloy Properties
1、M.P. :~227 ℃; 2、S.G:7.3g/cm3; 3、Tensile Strength:>36M.Pa; 4、Elongation: > 25%; 5、Resistance Rate:
0.128μΩm; 6、Spread: > 80%; 7、Ions Immigration:Pass; (85,℃ ,85%RH, 1000hr)
1、改善焊料合金—— 通过合金成分调整;
2、新型助焊剂——活 性与可靠性的结合;
3、新焊接工艺——更 精确的控制,更多的保 证手段;
Focus on the Weakness:
1、Alloy ——Adjust the Composition;
2、New Flux ——High Active Combine with High Reliability;
2、Sn-Cu的改进:加入微量金属Ti进行调质,Sn-Cu-Ti; 3、Sn-Cu-Ti达到的效果:
A、设备(尤其是锡槽)的熔蚀作用低; B、熔融状态下的不容易氧化,出渣量低; C、对铜的熔蚀率极低; D、晶粒细密,焊点强度增高,抗蠕变能力增强; E、表面光亮,减少表面微裂纹现象的发生;
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﹥8g。)
Eroded Theory of Facility:
Sn+Fe IMC Layer;High Temp. Wash;
Materials & Eroded:
304﹥316 ﹥Coating(Nitride Layer)﹥Ti Alloy ﹥ Ti
Main Eroded Parts:
nozzle/launder/stirrer
A、Lower Erosion Rate to Equipment; B、Lower Oxidized Rate & Dross Rate under Molten State; C、Lower Erosion Rate to Copper ; D、Finer Grain Size,Higher Joint Tensile Strength,Higher creep-resisting ability; E、Shining Appearance ,little Fine Crack;
Application Reflow / Wave
Sn-Cu Alloy Up 44℃ 1.5~1.8 X Lower High Easy Fine Crack/ Coarse Wave
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无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement
针对无铅焊料的缺点:
无铅焊料合金与焊剂
通用无铅焊料对比 Commercial Lead-free Solder
Sn-Ag-Cu Alloy
M.P.
Up 34℃
Cost
3.0~4.0 X
Wetting
Low
Erosion
Higher
Oxidized
Easier
Appearance More Fine Crack
/More Coarse
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无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement
温 度 在 Dip为 3''时 对 蚀 铜 的 影 响
0.025
蚀 铜 厚 度 ( mm)
0.02
0.015
SCT
SAC
0.01
SCN
0.005
0
250
SCT
0.002
SAC
0.005
SCN
0.01
280
320
0.007
0.009
0.013
0.016
0.014
0.02
温 度 ( T)
360 0.015 0.023 0.022
无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement
To Wave Soldering
1、Recommend Sn-Cu Alloy: Cost/Oxidized/Erosion/Appearance/Reliability;
2、Improve Sn-Cu Alloy:by Ti adding,Sn-Cu-Ti; 3、Improved Effect from Sn-Cu-Ti:
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无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement
Sn-Cu-Ti合金性能
1、M.P. :~227 ℃; 2、比重:7.3g/cm3; 3、抗拉强度:>36M.Pa; 4、延伸率: > 25%; 5、电阻率:0.128μΩm; 6、扩展率: > 80%; 7、离子迁移:Pass; (85,℃ ,85%RH, 1000hr)
3、Process——More accuracy control, More guarantee measure;
wk.baidu.com
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无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement
针对波峰焊
1、推荐使用Sn-Cu系: Cost/Oxidized/Erosion/Appearance/Reliability;
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无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement
Sn-Cu-Ti的金相对比:
基体为β-Sn,白色条/块状为Sn-Cu化合物
Sn-Cu-Ti
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Sn-Cu
无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement Sn-Cu-Ti的外观对比:
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