無鉛回流焊冷卻速率對焊點質量的影響.pdf

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

2、界面化合物的厚度，提高焊點質量。本文基于實際的回流焊生產工藝，研究冷卻速率對無鉛焊點質量的影響。主要研究兩種無鉛焊膏在不同冷速下焊點微觀組織和力學性能的變化。
　　實測冷速在-4℃/S～-6.5℃/S之間時形成的無鉛焊點具有以下特點：微觀組織細化，金屬間化合物Ag3Sn和Cu6Sn5呈細顆粒狀在釬料中彌散分布，使焊點斷裂為韌窩斷裂模式，可以起到類似復合材料的原位增強作用。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、解應力集中的問題，焊點的力學載荷最大?？炖湎陆缑鍵MC的強度較焊點內部釬料高，故焊點內部通常成為斷裂面；當冷速小于-1.5℃/S時，組織粗化，內部Ag3Sn粗大而尖銳。界面的Cu6Sn5形貌尖銳，且厚度較大，焊點在力學測試時這成為裂紋萌生點，力學載荷最小。
　　界面IMC的形貌和厚度對焊點強度起決定性作用，這也是冷速影響焊點強度最根本的原因。
　　對于無鉛回流爐，必須盡可能減小最后一個加熱模塊和冷卻模塊之間的距離。使強制冷卻