作者: 深圳市偉達(dá)科電子設(shè)備有限公司發(fā)表時間:2019/10/28 18:03:25瀏覽量:3256
探究無鉛回流焊冷卻速率對于焊點(diǎn)質(zhì)量的影響,需要從多個角度入手,這是保證全面深刻理解無鉛回流焊工藝流程運(yùn)行原理的關(guān)鍵所在,也是知道焊點(diǎn)質(zhì)量控制和管理工作的重點(diǎn)。具體來講,我們可以從以下幾個角度去進(jìn)行探究:
一、無鉛焊錫料微觀組織的角度來看
無鉛焊錫料微觀組織是焊點(diǎn)質(zhì)量的重要參考標(biāo)準(zhǔn),因此研究冷卻速率對于無鉛焊錫料微觀組織的影響,也是很有必要的。其研究的方法為:以Sn-3.5Ag合金為研究對象,分別選用坩堝冷,空冷,水冷和快冷四種冷卻方式,由此得到該合金材料冷卻的微觀組織對照信息,對于微觀組織對照結(jié)果進(jìn)行分析,得出對應(yīng)的結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果是:冷卻速率對于釬料鑄造合金微觀組織的影響,與對于Sn-Ag合金的影響比較類似。在快速冷卻的條件下,往往可以獲取細(xì)密的初晶,慢冷條件下獲取到的往往是粗大的樹枝狀組織。簡而言之,在無鉛回流焊冷卻過程中,冷卻速率會對于無鉛焊錫料微觀組織產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響到無鉛回流焊點(diǎn)的質(zhì)量。
二、無鉛焊錫料拉伸性能的角度來看
在對于無鉛焊錫料拉伸性能進(jìn)行思考的時候,主要是從以下幾個參數(shù)來進(jìn)行界定的:其一,拉伸強(qiáng)度;其二,屈服強(qiáng)度;其三,延伸率;其四,斷面特點(diǎn)。本次同樣以Sn-Ag-Cu合金釬料為研究對象,在不同的冷卻速率條件下去考察其拉伸性能參數(shù)時候存在不一樣的情況。
實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是:在冷卻速率不斷提高的條件下,拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度會不斷提升,尤其在冷卻速率不斷增加的背景下,微觀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)細(xì)化的同事,其尺寸和強(qiáng)度之間關(guān)系也表現(xiàn)出正比例,即冷卻速率不斷增加,微觀組織越發(fā)細(xì)化,強(qiáng)度也會在這樣的情況下不斷提高。但是需要注意的是,在界面面積增加的背景下,其抗斷裂能力也在提升,有著提高自身強(qiáng)度的效能。需要了解到的是焊錫料合金的強(qiáng)度增加是有限度的,一旦其達(dá)到特定水平,冷卻速率對于強(qiáng)度的影響程度就不會那么明顯了。除此之外,在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn),冷卻速率還會對于無鉛焊錫料合金的延伸率造成影響,當(dāng)冷卻速率不斷增加,焊錫料合金自身的延伸率也會不斷提高。
三、從內(nèi)部化合物的影響角度來看
冷卻速率對于內(nèi)部化合物的影響主要體現(xiàn)在對于金屬間化合物的影響,具體來講,其主要牽涉到以下的內(nèi)容:對于內(nèi)部金屬間化合物的外在形態(tài)的影響。為了驗(yàn)證上述的推論,同樣在不同的冷卻速率下,去進(jìn)行比較,看看同樣焊錫料合金材料的金屬間化合物的形態(tài)是否存在較大的變化。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:以快速冷卻的方式去進(jìn)行,使得合金的過冷度不斷增加,形核率會不斷提高,此時的金屬間化合物不會長大,會以球狀顆粒的方式散布在其中,在冷卻速率處于較低狀態(tài)的時候,形核率出現(xiàn)下降的情況,此時的金屬間化合物會不斷增大,并且以針狀,棒狀和塊狀的方式呈現(xiàn)出來,尤其在速率急劇下降的情況下,甚至?xí)云瑺畹姆绞匠尸F(xiàn)出來。由此,我們應(yīng)該嚴(yán)格控制冷卻速率,保證其處于合理的狀態(tài)下,避免上述過于急劇情況的發(fā)生,由此實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)強(qiáng)度達(dá)到合理的水平。
四、從無鉛焊點(diǎn)凝固缺陷的角度來看
焊點(diǎn)凝固缺陷也是影響焊點(diǎn)質(zhì)量的重要因素,焊點(diǎn)凝固缺陷越少,證明焊點(diǎn)的質(zhì)量越高。從理論上來講,無論是微觀偏析,還是焊點(diǎn)剝離;以后是凝固開裂,都牽涉到凝固環(huán)節(jié)。而在此過程中,焊點(diǎn)凝固缺陷與冷卻速率有著很大的關(guān)聯(lián)。
通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,焊點(diǎn)剝離的情況發(fā)生,與微觀偏析,熱傳輸不均勻,垂直基板版面收縮大,有著很大的關(guān)聯(lián),而較大的冷卻速度會對于偏析起到抑制作用,即使不能達(dá)到完全抑制的效果,但是可以使得圓角表面裂紋不斷增加。
但是如果冷卻速度過大的話,還會對于釬料的變形速率產(chǎn)生影響,這就是焊點(diǎn)開裂的前兆。因此,在釬料液相線溫度以上的操作,都應(yīng)該做好急冷工作,以實(shí)現(xiàn)對于偏析的抑制。比如以緩慢冷卻的方式,保證焊點(diǎn)剝離和凝固開裂之前實(shí)現(xiàn)溫度的降低,并且做好回火處理,保證其能夠?qū)崿F(xiàn)Bi的擴(kuò)散,避免有害界面偏析的出現(xiàn),這樣的好處還體現(xiàn)在能夠減少殘余應(yīng)力。