理想焊点的质量模型及其影响因素

2019-04-09 09:42

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。