焊接过程中,添加其他金属是为了改善焊点的特殊要求,例如增加焊料的韧性和强度,以达到所需的机械、电气和热性能。
“锡”是目前世界上最好的电子零件焊接材料。通常与锡结合使用的金属包括银(ag)、铟(in)、锌(Zn)、锑(sb)、铜(Cu)、铋(bi)等。这些泥浆中可能含有的微量金属的特性和用途简要介绍如下:
一般来说,在焊膏中加入“银(Ag)”是为了提高焊料的润湿性、焊点的强度和抗疲劳性。添加了银的好产品通过了热/冷循环测试,但如果银含量过高(重量百分比超过4%),焊点会变脆。
锌(锌)是一种很常见的矿物质,所以很便宜,几乎不像铅。锌锡合金的熔点低于纯锡(91.2sn8.8zn为200c),但差异不明显。锌有一个很大的缺点。它与空气中的氧气(O2)快速反应形成稳定的氧化层,阻碍了焊料的润湿性。在波峰焊接过程中,会产生大量的锡渣,甚至影响焊料的质量。因此,锌合金的现代焊接技术逐渐被淘汰。
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铋(Bi)在降低锡合金的熔点方面也起着重要作用。sn42bi58的熔点只有138c,sn64bi35ag1的熔点只有178c。如果是锡/铅/铋合金,熔点可以低至96c。“Bi”具有良好的润湿性和良好的物理性质。当无铅焊料变得流行时,
Sn-Bi合金Z的缺点是焊点强度不足,脆性大,即可靠性差,所以有人加入少量的“银”来提高焊点的强度和抗疲劳性。遗憾的是,它的强度并没有达到应有的高度,所以在选择这种低温焊料合金时要谨慎,或者使用胶水来增强其冲击和疲劳性能。
焊料中没有添加镍(Ni)来降低熔点,但是100%纯锡的熔点在Ni与Sn合金的比率中低于Z。在焊料中加入少量镍的原因纯粹是为了抑制焊接时铜基体的溶解,特别是为了防止OSP板在波峰焊接时咬铜。含有镍的Sncuni (SCN)合金通常被推荐用于波峰焊。
在焊料中加入少量的“铜(Cu)”可以增加焊料的刚性,从而提高焊点的强度。少量的Cu还可以减少焊料对自动焊接机焊接接头的腐蚀。焊膏中铜的含量通常要求小于1重量%。如果超过1%,可能会影响焊料的质量。
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