当前位置:文档之家› Sb含量对SnBi系焊料性能的影响

Sb含量对SnBi系焊料性能的影响

Sb含量对SnBi系焊料性能的影响
Sb含量对SnBi系焊料性能的影响

焊接材料对焊接质量的影响1

焊接材料对焊接质量的影响 焊接材料(焊条、焊丝、焊剂)的成分对焊缝金属的化学成分、组织与性能有重要的影响。为了使焊缝金属具有所要求的成分与性能,必须保证焊接材料中有益的合金元素含量和严格控制有害杂质的含量。 1 焊缝金属的合金化 (1)焊缝金属的合金化就是把所需的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属(或堆焊金属)中去。焊接中合金化的目的是补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失,消除焊接缺陷(裂纹、气孔等)和改善焊缝金属的组织和力学性能,或者是获得具有特殊性能的堆焊金属。 对金属焊接性影响较大的合金元素主要有C、Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Ti、V、Nb、Cu、B等;低合金钢焊接中提高热影响区淬硬倾向的元素有C、Mn、Cr、Mo、V、W、Si等;降低淬硬倾向的元素有Ti、Nb、Ta等。还应特别注意一些微量元素的作用,如B、N、RE等。 焊接中常用的合金化方式有以下几种。 ①应用合金焊丝或带极把所需要的合金元素加入焊丝、带极或板极内,配合碱性药皮或低氧、无氧焊剂进行焊接或堆焊,把合金元素过渡到焊缝或堆焊层中去。这种合金化方式的优点是可靠,焊缝成分均匀、稳定,合金损失少;缺点是制造工艺复杂,成本高。对于脆性材料,如硬质合金不能轧制、拔丝,故不能采用这种方式。 ②应用合金药皮或非熔炼焊剂把所需要的合金元素以铁合金或纯金属的形式加入药皮或非 熔炼焊剂中,配合普通焊丝使用。这种合金化方式的优点是简单方便,制造容易,成本低;缺点是由于氧化损失较大,并有一部分合金元素残留在渣中,故合金利用率较低,合金成分不够稳定、均匀。 ③应用药芯焊丝或药芯焊条药芯焊丝的截面形状是各式各样的,最简单的是具有圆形断面的,外皮可用低碳钢其他合金钢卷制而成,里面填满需要的铁合金及铁粉等物质。用这种药芯焊丝可进行埋弧焊、气体保护焊和自保护焊,也可以在药芯焊丝表面涂上碱性药皮,制成药芯焊条。这种合金过渡方式的优点是药芯中合金成分的配比可以任意调整,因此可行到任意成分的堆焊金属,合金的损失较少;缺点是不易制造,成本较高。 ④应用合金粉末将需要的合金元素按比例配制成具有一定粒度的合金粉末,把它输送到焊接区,或直接涂敷在焊件表面或坡口内。合金粉末在热源作用下与母材熔合后就形成合金化的堆焊金属。这种合金过渡的优点是合金成分的比例调配方便,不必经过轧制、拔丝等工序,合金损失小;缺点是合金成分的均匀性较差,制粉工艺较复杂。 此外,还可通过从金属氧化物中还原金属元素的方式来合金化,如硅、锰还原反应。但这种方式合金化的程度是有限的,还会造成焊缝增氧。 在实际生产中可根据具体条件和要求选择合金化方式。焊接材料中的合金成分是决定焊缝成分的主要因素。改进和研制焊条、焊丝、焊剂时,必须根据焊接接头工作条件设计焊缝金属的最佳化学成分,以保证焊缝性能满足使用要求。 (2)熔合比及合金过渡系数

钢材中各元素对性能性的影响

钢材中各元素对性能性的影响 1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和 冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此 用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高 还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀; 此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢 含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就 算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度, 故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入 1.0-1.2%的硅, 强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀 性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具 有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低 钢的焊接性能。 3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢 中含锰0.30-0.50%,在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度, 提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点 高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性 能。 4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,

使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求 钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。 5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降 低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性 能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改 善切削加工性,通常称易切削钢。 6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐 磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐 腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。 7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍 对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但 由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬 钢。 8、钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高 温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发 生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。还可以 抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化 晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18 镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。 10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶

各种材料的焊接性能

金属材料的焊接性能 (1)焊接性能良好的钢材主要有: 低碳钢(含碳量<0.25);低合金钢(合金元素含量1~3、含碳量<0.20);不锈钢(合金元素含量>3、含碳量<0.18)。 (2)焊接性能一般的钢材主要有: 中碳钢(合金元素含量<1、含碳量0.25~0.35);低合金钢(合金元素含量<3、含碳量<0.30);不锈钢(合金元素含量13~25、含碳量£0.18) (3)焊接性能较差的钢材主要有: 中碳钢(合金元素含量<1、含碳量0.35~0.45);低合金钢(合金元素含量1~3、含碳量0.30~0.40);不锈钢(合金元素含量13、含碳量0.20)。 (4)焊接性能不好的钢材主要有: 中、高碳钢(合金元素含量<1、含碳量>0.45);低合金钢(合金元素含量1~3、含碳量>0.40);不锈钢(合金元素含量13、含碳量0.30~0.40)。 焊条和焊丝选择的基本要点如下: 同类钢材焊接时选择焊条主要考虑以下几类因素: 考虑工件的物理、机械性能和化学成分;考虑工件的工作条件和使用性能; 考虑工件几何形状的复杂程度、刚度大小、焊接坡口的制备情况和焊接部位所处的位置等;考虑焊接设备情况;考虑改善焊接工艺和环保;考虑成本。 异种钢材和复合钢板选择焊条主要考虑以下几类焊接情况: 一般碳钢和低合金钢间的焊接;低合金钢和奥氏体不锈钢之间的焊接;不锈钢复合钢板的焊接。 焊条和焊丝的选择参数查阅机械设计手册中焊条和焊丝等章节和焊条分类及型号(GB 980-76)、焊条的性能和用途(GB 980~984-76)等有关国家标准。 ###15CrMoR的换热器的热处理工艺 ***当板厚超过筒体内径的3%时,卷板后壳体须整体热处理。 *** 15CrMoR焊接性能良好。手工焊用E5515-B2(热307)焊条,焊前预热至200-250℃(小口径薄壁管可不预热),焊后650-700℃回火处理。自动焊丝用H13CrMoA和焊剂250等。 ###压力容器用钢的基本要求 压力容器用钢的基本要求:较高的强度,良好的塑性、韧性、制造性能和与相容性。 改善钢材性能的途径:化学成分的设计,组织结构的改变,零件表面改性。 本节对压力容器用钢的基本要求作进一步分析。 一、化学成分 钢材化学成分对其性能和热处理有较大的影响。 1、碳:碳含量增加时,钢的强度增大,可焊性下降,焊接时易在热影响区出现裂纹。 因此压力容器用钢的含碳量一般不应大于0.25%。2、钒、钛、铌等:在钢中加入钒、钛、铌等元素,可提高钢的强度和韧性。

元素含量对奥氏体不锈钢性能的影响

元素含量对奥氏体不锈钢性能的影响奥氏体不锈钢含有较多的Cr、Ni、Mn、N等元素。与铁素体不锈钢和马氏体不锈钢相比,奥氏体不锈钢除了具有较高的耐腐蚀性外,还有许多优点。它具有很高的塑性,容易加工变形成各种型材,如薄板、管材等;加热时没有同素异构转变,即没有γ和α之间的相变,焊接性好;低温韧性好,一般情况下没有冷脆倾向;奥氏体不锈钢不具有磁性。由于奥氏体不锈钢的再结晶度比铁素体不锈钢的高,所以奥氏体不锈钢还可以用于550℃以上工作的热强钢。 奥氏体不锈钢是应用最广的不锈钢,约占不锈钢总产量的2/3。由于奥氏体不锈钢具有优异的不锈钢酸性、抗氧化性、高温和低温力学性能、生物相容性等,所以在石油、化工、电力、交通、航天、航空、航海、能源以及轻工、纺织、医学、食品等工业上广泛应用。 1.高钼(Mo>4%)奥氏体不锈钢 高钼奥氏体不锈钢的典型代表是:00Cr18Ni16Mo5和00Cr18Ni16Mo5N。因为含钼量高,所以在耐还原性酸和耐局部腐蚀方面性能有很大提高,可用于更加苛刻的腐蚀环境中。含氮00Cr18Ni16Mo5N钢,由于氮的加入,奥氏体更加稳定,由于铁素体的生成,σ(χ)等脆性相的析出受到一定抑制。 00Cr20Ni25Mo4.5Cu由于此钢含有更高的Cr、Ni、Mo等元素,加之Mo与Cu的复合作用,使00Cr20Ni25Mo4.5Cu既在含Cl离子的水介质中耐点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀的能力有显著提高,图1~图4系在不同温度H2SO4、H3P O4和含F-50%H3P O4中

耐全面腐蚀和在氯化物水介质中耐应力腐蚀的实验结果。可以看出00Cr20Ni25Mo4.5Cu 比18-12-2型不锈钢的耐蚀范围有所扩大。 图1 00Cr20Ni25Mo4.5Cu 在H 2SO 4中的腐蚀 图2 00Cr20Ni25Mo4.5Cu 在H 3PO 4 中的腐蚀(≤0.1mm/a) 图3 00Cr20Ni25Mo4.5Cu 在50℃含HF 的50%P 2O 5溶液中的腐蚀

焊料性质对焊接的影响

焊料性质对焊接的影响 1.前言 目前各种形式的合金焊料,其最权威的国际规范为J-STD-006。此文献之最新版本为1996.6的Amendment 1,由于资料很新,故早已取代了先前甚为知名的美国联邦规范QQ-S-571。IPC还有一份重要的焊接手册IPC-HDBK-001其中之4. 1,曾定义“熔点”在430℃以下为“软焊”(Soldering),也就是锡焊。另熔点在430℃以上称为“硬焊”(Brazing),系含银之高温高强度焊接。早期欧美业界,亦称熔点600℉(315℃)以下者为软质焊锡,800℉(427℃)以上者为硬质焊锡。原文Solder定义为锡铅含金之焊料,故中译从金旁为“焊锡”,而利用高热能进行熔焊之Soldering(注意此一特定之单字,并非只加ing而已),则另从火旁用字眼的“焊接”,两者涵义并不完全相同。 2.共熔(晶)焊锡 焊锡焊料(Solder)主要成分为锡与铅,其它少量成分尚有银、铋、铟等,各有不同的熔点(M.P.),但其主要二元合金中以Sn63/Pb37之183℃为最低,由于其液化熔点(Liquidus Point)与固化熔点(Solidus Point)的往返过程中,均无过渡期间的浆态(pasty)出现,也就是已将较高的“液化熔点”与较低的“固化熔点”两者合而为一,故称为“共熔合金”。且因其粗大结晶内同时出现锡铅两种元素,于是又称为“共晶合金”。此种无杂质合金外表很光亮之“共熔组成”(Eute ctic Composition)或“共熔焊锡”(Eutectic Solder),其固化后之组织非常均匀,几无粒子出现。其合金比例之不同将影响到熔点变化,该变化之“平衡相图(Ph ase Diagram)”,图请参考第12期TPCA会刊。 另一种组成接近共熔点的Sn60/Pb40合金,则在电子业界中用途更广,主要原因是Sn较贵,在焊锡性(Solderability)与焊点强度(Joint Strength)几无差异下,减少了3﹪的支出,自然有利于成本的降低。与前者真正共熔合金比较时,此60/40者必须经历少许浆态,故其固化时间稍长,外观也较不亮,但其焊点强度并无不同。不过后者若于其固化过程中受到外力震动时,将出现外表颗粒粗麻之“扰焊”现象(Disturbed)之焊点,甚至还可能发生“缩锡”(Dewetting)之不良情形。

金属材料的焊接性能

金属材料的焊接性能 (2014.2.27) 摘要:对各种常用金属材料的焊接性能进行研究,通过参考各类焊接丛书及焊接前辈多年的经验总结,对常用金属材料的焊接工艺可行性起指导作用。 关键词:碳当量;焊接性;焊接工艺参数;焊接接头 1 前言 随着中国特种设备制造业的不断发展,我们在制造产品时所用到的金属材料种类也在不断增加,相应地所必须掌握的各种金属材料的焊接性能也在不断研究和更新中,为了实际产品制造的焊接质量,熟悉金属材料的焊接性能,以制定正确的焊接工艺参数,从而获得优良的焊接接头起到至关重要的指导作用。 2 金属材料的焊接性能 2.1 金属材料焊接性的定义及其影响因素 2.1.1 金属材料焊接性的定义 金属材料的焊接性是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接规范及焊接结构形式等条件下,获得优良焊接接头的能力。一种金属,如果能用较多普通又简便的焊接工艺获得优良的焊接接头,则认为这种金属具有良好的焊接性能金属材料焊接性一般分为工艺焊接性和使用焊接性两个方面。 工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下,获得优良,无缺陷焊接接头的能力。它不是金属固有的性质,而是根据某种焊接方法和所采用的具体工艺措施来进行的评定。所以金属材料的工艺焊接性与焊接过程密切相关。 使用焊接性是指焊接接头或整个结构满足产品技术条件规定的使用性能的程度。使用性能取决于焊接结构的工作条件和设计上提出的技术要求。通常包括力学性能、抗低温韧性、抗脆断性能、高温蠕变、疲劳性能、持久强度、耐蚀性能和耐磨性能等。例如我们常用的S30403,S31603不锈钢就具有优良的耐蚀性能,16MnDR,09MnNiDR低温钢也有具备良好的抗低温韧性性能。

元素对焊接性能的影响

元素对焊接性能的影响 碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅(SI):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有-%的硅。如果钢中含硅量超过硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入-%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。 3、锰(MN):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰-%。在碳素钢中加入%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,

如16MN钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。 4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于%,优质钢要求更低些。 5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于%,优质钢要求小于%。在钢中加入的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。 6、铬(CR):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。 7、镍(NI):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。

可焊性的影响因素

化学镀镍金层可焊性的影响因素 (长春工业大学化工学院 130012)史筱超崔艳娜贺岩峰 (复旦大学化学系200433)郁祖湛 摘要我们将国内外报道化学镀镍金的部分最新研究成果,同我们实验室的实践相结合,对造成化学镀镍金可焊性差的多种因素作一简要介绍。本文总结了影响化学镀镍金可焊性的复杂因素如:前处理的影响、化学镀镍过程的影响、浸金的影响、浸金后水洗的影响、焊料的影响。 关键词化学镀镍浸金可焊性 Factors Influencing the Solderability of Electro Less Nickel and Immersion Gold LayerShi Xiaochao Cui Yanna He Yanfeng Yu ZuzhanAbstract Based on the domestic and foreign reports,we combine part ofthe newest research achievements withour laboratory practice.Factors influencing the solder ability ofelectro less nickel and immersion gold layer were brieflyintroduced.This paper servers as a summary review of the complex factors such as the prepare,the process of electroless nickel,im ersion gold,the rinse after im ersion gold,the solde~Key words electro less nickel immersion gold solderabilit 引言 化学镀镍浸金过程有时简称化学镀镍金(Electroless Nickel and Immersion Gold;EN/IG)。自1 996年 以来,在国内外得到迅速推广,这得益于EN/IG工艺本身所具有的种种优点。化学镀镍金板镍金层的分散性 好,有良好的焊接及可多次焊接性能、能兼容各种助焊剂,同时又是一种极好的铜面保护层。因此,它与热 风整平、有机可焊性保焊膜等PCB表面处理工艺相比,化学镀镍金镀层可满足更多种组装要求,并且其板面平 整、SMD焊盘平坦,适合于细密线路。化学镀镍金印制板可广泛用于移动电话、计算机、笔记本电脑、电子词 典等诸多电子产品。此工艺属于无铅可焊性镀层。据TMRC调查指出,EN/IG在1996年只占PCB表面处理的2%, 而到2000年时已增长到14%[1】。随着这些行业持久、迅猛的发展,EN/IG工艺将会得到更多的应用和发展 机会。但是,EN/IG工艺应用于印制板时经常受到黑盘、个别焊点不牢、发生脆裂、可焊性差的困扰。并且 有时只有当器件焊接到电路板上之后,才能发现这种现象,这给工业生产造成了损失。这种状况已引起了科 研人员的广泛关注,并进行了多方面试验研究。本文将就报导的部分最新研究成果结合我们实验室的实践, 对造成EN/IG可焊性差的多种因素作一简要介绍。 1 前处理对可焊性的影响 1.1 微蚀过程的影响 根据George Mila化学镍层的表面形态有直接的影响,从而间接影响到可焊性。微蚀液的浓度、温度和停留时 间,都应严格控制。避免产品微蚀后因在空气中停留时间过长而氧化,对钯的活化造成不良后果。 1.2 活化过程的影响 尽管钌已经成为一种有效的活化剂,但常用的还是钯活化剂。钯活化剂可活化铜印制电路板,以确保沉积上 一层完整的、均匀的钯催化剂层,然后在其表面直接镀化学镀镍层。如有些区域未被活化,则沉积不上钯催 化剂,也就镀不上镍层,影响最终可焊性。 2 化学镀镍过程的影响 化学镀镍沉积在金属表面,形成均匀的镀层。镀镍层具有结晶细致(有时是非晶态结构)、表面平整、厚度分 布均匀等特点。化学镀镍金工艺中,焊接性能是通过镍层来体现的,金层主要为了保护镍层防止氧化。因此,

各元素对焊接的影响

1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。 3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。 4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。 5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入 0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。 6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。 7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 8、钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。

焊料性质对焊接的影响四

焊料性质对焊接的影响四 6.锡膏Solder Paste Or Solder Cream 6.1.概况 目前电子业用于SMT熔焊(Reflow)的锡膏规范,现行者为J£TDH)05(1995.1.)已取代著名的美国联邦规范QQ-S-571,而下一代新版本的J£TD- 005A亦正在修订中。 锡膏”顾名思义是将零件脚(不管是伸脚、勾脚或BGA用的球脚等)以其黏着力(Tack Force暂时加位定位,再经高温使熔焊成为焊点之特殊焊料是也。 锡膏的组成是由锡铅合金的小粒微球(正式称焊锡粉Solder Powder),再混以特殊高黏度的助焊膏混合物(称为助焊性黏合剂Flux Binder)而成灰色的膏体,可供印刷黏着或其它方式施工,而在板面焊垫上予以适量分布配给,做为多点同时熔焊的焊料用途。 锡膏本身是一种多相的“非牛顿流体”(指流速不受外力与黏度的支配而受到剪率(Shear Rate的主宰,如蕃茄酱即是),其中含有特殊专密的(Propritary)抗垂流剂”(Thixotropic Age nt,又称为摇变剂),使锡膏具有可顺利印刷以及着落在定点后,即不再轻易流动的特性,以防止密垫之间的相互垂流而坍塌。其中所加入的助焊剂需不可具有腐蚀性,并以容易清洗清除为原则。目前“免洗”的流行,故熔焊后焊点附近所被逐出的有机物,亦需对整体组装品无害才行。 6.2.锡粉Solder Powder 锡粉系由熔融的液态焊锡,经由喷雾(Atomiz ing)或自转甩出于氮气中,再经冷却坠落及筛除掉一些长形或不规则状的粒子,而得到尽量要求大小一致的球体。为刻意方便印刷中的流动及印着点的堆积实在起见,各种等级的锡膏中,其球径大小之百分比分配也各有不同,但主球体重量比值在82 -92%之间,当然各种小粒焊球的成份必须保持稳定一致,则是无庸置疑的事。不过经分析 Sn 63/ Pb37的焊粒后,事实上还是会发现纯锡或是Sn10K Pb90等不同成份的小球存在,这可能是供货商刻意为调整特殊需求而加入的。

化学元素对金属材料性能的影响

化学元素对金属材料性能的影响 C: 碳含量越高,钢的硬度越高,耐磨性越好,但塑性及韧性越差。 钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 S: 硫是钢中的有害杂质,含硫较多的钢在高温下进行压力加工时,容易脆裂,这种现象通常称为热脆性。 硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。 P: 磷能使钢的塑性及韧性明显下降,特别是低温时影响更为严重,这一现象称为冷脆性。 在优质钢中,硫和磷的含量应严格控制。但从另一方面来看,在低碳钢中含有较高的硫和磷时,能使切削时切削易断,对改善钢的可切削性是有利的。 在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。 Mn: 锰能提高钢的强度,消除或削弱硫的不良影响,并能提高钢的淬透性。含锰量很高的高合金钢(高锰钢)具有良好的抗磨性及其他物理性能。 在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。 在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn 钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。 Si: 硅含量增加可使钢的硬度增加,但塑性及韧性下降。电工用钢中含一定量的硅能改善软磁性能。

各种元素对钢材性能的影响

1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23% 超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳 量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷 脆性和时效敏感性。 2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过 0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和 抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入 1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1- 4%的 低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。 3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30 — 0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算锰钢”较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强 度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11 -14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。 4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低 塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。 5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于 0.055%,优质钢要求小于 0.040%。在钢中加入 0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。 6、铬(Cr ):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。 7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能 力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。& 钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和 抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性 能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧齐購它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬 18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。 10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨,可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。 12、铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。 13、钴(Co):钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。 14、铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。铜能提高强度和韧性,特别是大气腐 蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于 0.50%对焊接性无影响。 15、铝(Al):铝是钢中常用的脱氧齐叽钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,女口 作深冲薄板的08AI钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加

鋓料性质对焊接的影响

銲料性質對焊接的影響 1.前言 目前各種形式的合金焊料,其最權威的國際規範為J-STD-006。此文獻之最新版本為1996.6的Amend ment 1,由於資料很新,故早已取代了先前甚為知名的美國聯邦規範QQ-S-571。IPC還有一份重要的焊接手冊IPC-HDBK-001其中之4.1,曾定義“熔點”在430℃以下為“軟焊”(Soldering),也就是錫焊。另熔點在430℃以上稱為“硬焊”(Brazing),係含銀之高溫高強度焊接。早期歐美業界,亦稱熔點600℉(315℃)以下者為軟質銲錫,800℉(427℃)以上者為硬質焊錫。 原文Solder定義為錫鉛含金之焊料,故中譯從金旁為“銲錫”,而利用高熱能進行熔焊之Soldering(註意此一特定之單字,並非只加ing而已),則另從火旁用字眼的“焊接”,兩者涵義並不完全相同。 2.共熔(晶)銲錫 銲錫焊料(Solder)主要成分為錫與鉛,其他少量成分尚有銀、鉍、銦等,各有不同的熔點(M.P.),但其主要二元合金中以Sn63/Pb37之183℃為最低,由於其液化熔點(Liquidus Point)與固化熔點(So lidus Point)的往返過程中,均無過渡期間的漿態(pasty)出現,也就是已將較高的“液化熔點”與較低的“固化熔點”兩者合而為一,故稱為“共熔合金”。且因其粗大結晶內同時出現錫鉛兩種元素,於是又稱為“共晶合金”。此種無雜質合金外表很光亮之“共熔組成”(Eutectic Composition)或“共熔銲錫”(Eutectic Solder),其固化後之組織非常均勻,幾無粒子出現。其合金比例之不同將影響到熔點變化,該變化之“平衡相圖(Phase Diagram)”,圖請參考第12期TPCA會刊。 另一種組成接近共熔點的Sn60/Pb40合金,則在電子業界中用途更廣,主要原因是Sn較貴,在焊錫性(Solderability)與銲點強度(Joint Strength)幾無差異下,減少了3﹪的支出,自然有利於成本的降低。與前者真正共熔合金比較時,此60/40者必須經歷少許漿態,故其固化時間稍長,外觀也較不亮,但其銲點強度並無不同。不過後者若於其固化過程中受到外力震動時,將出現外表顆粒粗麻之“擾焊”現象(Disturbed)之銲點,甚至還可能發生“縮錫”(Dewetting)之不良情形。 3.銲料之特性 除了“銲錫性”好壞會造成生產線的困擾外,“銲點強度”(Joint Strength)更是產品後續生命的重點。但若按材料力學的觀點,只針對完工銲料的抗拉強度(Tensile Strength)與抗剪強度(Shear Strengt h)討論時,則並不務實。反而是高低溫不斷變換的長期熱循環(Thermal Cycling,又稱為熱震盪Ther mal Shock)過程中,其等銲點由於與被焊物之熱脹係數(TCE)不同,而出現塑性變形(Plastic Defo rmation),再進一步產生潛變(Creep)甚至累積成疲勞(Fatigue)才是重點所在。因此等隱憂遲早會造成銲點破裂(Crack)不可收拾的場面,對銲點之可靠度危害極大。 元件的金屬引腳與元件本體,及與板面銲墊之間的熱脹係數(TCE)並不相同,因而在熱循環中一定會產生熱應力(Stress)進而也如響應斯的出現應變(Strain),多次熱應力之後將再因一再應變而“疲勞”(F atique),終將使得銲點或封裝體發生破裂,此種危機對無腳的SMD元件影響更大。現將常見共熔銲料之一般機械性質整理如下: 3.1共熔點63/37的銲料,其常溫中的抗拉強度(Tensile Strength)為7250 PSI,而常見冷軋鋼(C old Rolled Steel)卻高達64,000 PSI,但此抗拉強度對銲點強度的影響反不如抗剪強度(Shear Stre ngth)來的大,若加入少量銻後成績會較好。至於展性(Ductility)與彈性模數(Elastic Modulus)則63/37者均比其他高熔點者二元合金要更好,兩合金之導電導熱則比純錫差,且隨鉛量增加時會呈少許下降。一般63/37者其強度較其他比例更好。多錫者也比多鉛者為強。 3.2各種比例的錫鉛合金焊料,其強度均比單獨錫鉛金屬較好。比重值則隨鉛量愈多而增大,呈液態時表面張力與合金比例的關係不大。 3.3銲點抗潛度(Creep)能力的好壞,對可靠度的重要性將遠超過抗拉強度。不幸的是愈接近共晶比例而結晶粒子愈粗大者,其潛變也愈大。而柱狀結晶的抗潛變能力也不如等軸結晶(Equiaxial)者。銲點合金在長期的負荷下會出現原子結晶格子(Atom Lattice)的重整;也就是銲點經長時間劣化下,最後終究會發生故障,原因當然是長時間應力而帶來過度“應變”而成“疲勞”所致。

焊料

瓷封焊料的工艺性对真空灭弧室封接质量的影响 侯曙波郭莉 ( 陕西宝光真空电器股份有限公司,宝鸡721006) [摘要]本文针对一次封排真空灭孤室在生产过程中出现的一次批量较大的慢漏气现象,借助电镜和俄歇能谱现代分析手段,对漏气的真空灭弧室封接截面处进行微观的形貌、成分、结构分析以及对使用不同的瓷封焊料的工艺性能、质量性能进行对比,从钎焊的工艺及金属凝固原理分析研究,得出了目前一次封排工艺中,陶瓷真空灭弧室封接截面的形貌分布特点,慢漏气灭弧室的特征及造成该次慢漏气的主要原因,以及瓷封焊料的工艺性能对灭弧室质量的影响。 [关键词]漏气镀镍层富银带渗透润湿 一、问题的提出 我公司在生产一次真空灭弧室时,在封排后曾出现过加压后批量慢漏气的现象。当时我们立即查找原因,对漏气的灭弧室进行检漏,对其陶瓷封接处进行电镜分析,对瓷封的焊料进行表面清洁分析。采取对一次封排炉进行彻底清洁及空烧再生处理,在工艺上调整一次封排工艺中的升温速率、保温时间、充氮温度,更换不同批次及厂家的金属化瓷件、均压封接环和触头材料等解决措施,但均未从根本上解决慢漏问题。在我们进一步对不同产地的金属化瓷件、陶瓷金属封接处进行形貌分析,优化工艺,甚至改进封接结构的同时,在生产过程中我们发现所使用的瓷封焊料有局部发脆及局部起层现象,经烧氢退火后有的出现气泡。在其它任何条件不变的情况下,更换焊料进行试验,经过批量投料试验,该系列的灭弧室成品率明显上升,达95%以上。批量漏气问题得到了解决,生产恢复正常。 为了验证焊料的质量问题是造成此次产品漏气的主要原因,我们做了大量的分析工作,从陶瓷金属封接截面形貌的微观分析,对不同的瓷封焊料的工艺性能、质量性能进行对比,从钎焊的工艺及金属凝固原理分析研究,得出了目前在一次封排工艺中,陶瓷真空灭弧室封接截面的形貌分布特点,慢漏气灭弧室的特征及主要原因,以及瓷封焊料的工艺性能对灭弧室质量的影响。 二、陶瓷金属封接截面的微观分析 将国内外不同厂家生产的金属化瓷件与用国产焊料HlAguCu28加工的灭弧窒的封接处进行取样。用电镜分析了26个试样的封接处截面形貌及成分,通过比较分析研究,得到以下相关结果。 1.陶瓷金属封接截面的形貌分布 从电镜分析中,我们可以看出,陶瓷金属封接截面,从95瓷到焊缝中央有非常明显的几个区域,经过电镜能谱EDS分析鉴别,它们依次为95氧化铝瓷--金属化Mo-Mn层--富Ag带区--镍和银铜焊料混合区--银铜焊料区。(见图1) 陶瓷金属化上的镀镍层不再以单独形式出现,且出现了富银带的现象。

化学元素对钢性能的影响 (重量级)

化学元素对钢性能的影响 1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当含碳量超 过0.23%时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。 碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。 3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。 4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。 5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。 6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。 7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 8、钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。 10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐

回流焊过程中焊料球的成因及对策

回流焊过程中焊料球的成因及对策 摘要:随着高密度和细间距封装技术的发展,以及无铅焊接的高温工艺和材料的更替,使得焊料球成为一个关键的问题。焊料球是指焊接过程中,焊料由于飞溅等原因在电路板的不必要位置形成分散的小球。这种小球会在电路板的两个相邻部件(例如导线,焊盘,引脚等)之间产生电流泄漏,造成电气噪声,甚至短路,并带来长期的可靠性隐患。另外,在对它们进行处理过程中,也可能会影响相邻的部件的性能。本文将主要讨论焊料成球的原因,及其对组装的影响,并提出解决办法。 通孔波峰焊接和回流焊接是电子组装互连的两种主要基本方式。其中SMT具备高可靠性、高产量以及低成本的特点,在近20年内受到广泛的欢迎和得到飞速的发展。但是,不恰当的回流曲线设置,不合理的材料选择,以及较差的焊接环境等因素可能导致很多的焊接缺陷,最终可能导致长期的可靠性问题。常见的主要焊接缺陷包括:较差的润湿性(缺焊,冷焊,空焊),焊料球、锡珠、立碑、元器件开裂、过度的金属间化合物生长,焊点空洞等等。因此,通过了解产生各种缺陷的基本原理,从而进行合理的材料工艺组合和优化,可以提高组装焊接的质量和确保其长期可靠性。 随着高密度和细间距封装技术的发展,以及无铅焊接的高温工艺和材料的更替,使得焊料球成为一个关键的问题。焊料球是指焊接过程中,焊料由于飞溅等原因在电路板的不必要位置形成分散的小球。这种小球会在电路板的两个相邻部件(例如导线,焊盘,引脚等)之间产生电流泄漏,电气噪声,甚至短路,带来长期的可靠性隐患。另外,在对它们进行处理过程中,也可能会影响相邻的部件的性能。本文将主要讨论焊料成球的原因,及其对组装的影响;旨在为控制焊料球的形成提供一定的解决方案,从而提高电子组装的可靠性。 焊料球的位置及其成因 焊料球常见于元器件引脚周围以及在引脚和焊盘的间隙等地方,有些也出现在离焊点很远的位置。它们一般成群地,离散地,以小颗粒状出现。其产生的主要原因是在金属焊点的形成过程中,熔融的金属合金的飞溅所致。 在回流焊接过程中,熔融助焊剂的蒸发速度过快会容易引发融熔锡合金的飞溅。飞溅过程中,部分小滴焊料会随焊剂一起喷射,被从主体焊料中分离出来,最终留在焊点周围。因此,焊剂载体中较高的溶剂比例,或者由于为适应无铅高温工艺使用的高沸点溶剂过量,以及加热不当等,都会使焊料球产生的可能性大大增加。 被焊接的表面或者锡膏中的锡粉氧化程度太高,或者锡粉的缺陷也容易导致焊料球的形成。氧化和表面的物理缺陷使得整体内的各个部分的受热升温、化学反应等过程不一致,继而焊剂的热行为也受到很大的影响,最终导致焊料球的形成。 较低的焊膏黏度更容易引起较多飞溅,这是因为外表液滴和主体亲和力小,在助焊剂的帮助下,容易形成细小球状颗粒而飞出。内部气泡的压力超过熔融焊料的表面张力,在气泡破裂的时候,带走更多的颗粒。但是如果气泡留在焊料内,又容易形成空洞。 周围的环境也会影响焊料球。例如外界(工作环境)较高的湿度,而锡膏溶剂体系中一般含有多元醇醚类物质,具备亲水性和吸湿性。又如不当的锡膏回温过程(从冰箱中拿出锡膏,过早地打开瓶盖,导致水蒸气凝聚),也会导致过多的水分被锡膏吸收,从而在焊接过程中引起锡膏飞溅。操作房间内的高温会使焊膏黏性变低,同样会促成焊料球的形成。 另外,剧烈的加热或者冷却,导致合金和焊剂状态变化太快,尤其是对于无铅高温工艺,也会加速焊料球的形成。 所以,回流温度曲线是决定焊料球形成的一个重要参数。回流焊过程中的不同阶段,会导致不同的问题。升温阶段是非常重要的,应该很小心地设计和调整,以免焊料球的产生。同时,升温阶段对于其他缺陷——如桥连、立碑、空洞、焊料抽芯等——的控制也至关重要。冷却阶段也不能忽视,较低的冷却温度速率(其温度高于金属合金的熔点),会导致金属间化合物的生长,而较快的冷却则会产生内在压力和元

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档