無(wú)鉛回流焊冷卻速率對(duì)焊點(diǎn)質(zhì)量的影響.pdf

1、電子組裝業(yè)有鉛釬料禁用期限日益臨近。行業(yè)內(nèi)包括材料、設(shè)備、生產(chǎn)等各環(huán)節(jié)的廠商都在加快無(wú)鉛制程導(dǎo)入的步伐。無(wú)鉛化過(guò)程中，表面組裝的焊接工藝至為重要，而隨著熔點(diǎn)較高的新型釬料陸續(xù)應(yīng)用，焊接過(guò)程的冷卻速率也逐漸成為被關(guān)注點(diǎn)。
　　無(wú)鉛釬料熔點(diǎn)較Sn-Pb共晶提高30～40℃，焊接溫度相應(yīng)提高。爐溫的提高對(duì)元件和電路板構(gòu)成挑戰(zhàn)，焊接出爐溫度也相應(yīng)提高，釬料液相線上時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)。較快的冷速可以控制出爐溫度，從而一定程度的控制焊點(diǎn)內(nèi)部組織以及

2、界面化合物的厚度，提高焊點(diǎn)質(zhì)量。本文基于實(shí)際的回流焊生產(chǎn)工藝，研究冷卻速率對(duì)無(wú)鉛焊點(diǎn)質(zhì)量的影響。主要研究?jī)煞N無(wú)鉛焊膏在不同冷速下焊點(diǎn)微觀組織和力學(xué)性能的變化。
　　實(shí)測(cè)冷速在-4℃/S～-6.5℃/S之間時(shí)形成的無(wú)鉛焊點(diǎn)具有以下特點(diǎn)：微觀組織細(xì)化，金屬間化合物Ag3Sn和Cu6Sn5呈細(xì)顆粒狀在釬料中彌散分布，使焊點(diǎn)斷裂為韌窩斷裂模式，可以起到類似復(fù)合材料的原位增強(qiáng)作用。在釬料和Cu盤的界面，化合物厚度較小，且呈大波浪形態(tài)，容易緩

3、解應(yīng)力集中的問(wèn)題，焊點(diǎn)的力學(xué)載荷最大?？炖湎陆缑鍵MC的強(qiáng)度較焊點(diǎn)內(nèi)部釬料高，故焊點(diǎn)內(nèi)部通常成為斷裂面；當(dāng)冷速小于-1.5℃/S時(shí)，組織粗化，內(nèi)部Ag3Sn粗大而尖銳。界面的Cu6Sn5形貌尖銳，且厚度較大，焊點(diǎn)在力學(xué)測(cè)試時(shí)這成為裂紋萌生點(diǎn)，力學(xué)載荷最小。
　　界面IMC的形貌和厚度對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)度起決定性作用，這也是冷速影響焊點(diǎn)強(qiáng)度最根本的原因。
　　對(duì)于無(wú)鉛回流爐，必須盡可能減小最后一個(gè)加熱模塊和冷卻模塊之間的距離。使強(qiáng)制冷卻