各金屬元素在錫膏中的作用

一般來(lái)說(shuō)，錫膏的配方不同、工藝不同、種類(lèi)也不一樣。常見(jiàn)的錫膏有低溫錫膏、中溫錫膏和高溫錫膏等。那么很多人疑惑的是：低溫、中溫、高溫錫膏三者有什么不同?怎么區(qū)分呢？

　　低溫錫膏

　　低溫錫膏熔點(diǎn)為138℃的錫膏被稱(chēng)為低溫錫膏，當(dāng)貼片的元器件無(wú)法承受200℃及以上的溫度且需要貼片回流工藝時(shí)，使用低溫錫膏進(jìn)行焊接工藝。起了保護(hù)不能承受高溫回流焊焊接原件和PCB，很受LED的歡迎，它的合金成分是錫鉍合金。低溫錫膏的回流焊接峰值溫度在170-200℃。

　　中溫錫膏

　　中溫錫膏為SMT無(wú)鉛制程用焊錫膏。其合金成份為Sn/Ag/Bi,錫粉顆粒度介于25～45um之間，熔點(diǎn)172度。中溫錫膏的特點(diǎn)主要是使用進(jìn)口特制松香,黏附力好,可以有效防止塌落，回焊后殘余物量少，且透明，不妨礙ICT測(cè)試。

　　高溫錫膏

　　高溫錫膏一般是錫，銀，銅等金屬元素組成，高溫錫膏的熔點(diǎn)210-227攝氏度。LED還是推薦使用高溫?zé)o鉛的錫膏，可靠性比較高，不易脫焊裂開(kāi)。

1、銻

添加銻以增加強(qiáng)度，而不影響潤(rùn)濕性。防止錫蟲(chóng)。應(yīng)避免使用鋅，鎘或鍍鋅金屬，因?yàn)檫@些會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)脆。

2、鉍

鉍可顯著降低熔點(diǎn)并改善潤(rùn)濕性。在有足夠的鉛和錫的情況下，鉍會(huì)形成熔點(diǎn)僅為95℃的Sn16Pb32Bi52晶體，這些晶體沿著晶界擴(kuò)散，并可能在較低溫度下會(huì)引起焊點(diǎn)的故障。因此，當(dāng)用含鉍焊料進(jìn)行焊接時(shí)，預(yù)先鍍有鉛合金的大功率部件在負(fù)載下脫硫。這種焊點(diǎn)也容易開(kāi)裂。具有超過(guò)47％Bi的合金在冷卻時(shí)膨脹，其可以用于抵消熱膨脹失配應(yīng)力。阻止錫晶須的生長(zhǎng)。不過(guò)價(jià)格相對(duì)昂貴，可用性有限。

3、銅

銅可降低熔點(diǎn)，提高耐熱循環(huán)疲勞性能，并改善熔融焊料的潤(rùn)濕性能。它也降低了銅從板上的溶解速度，并使液體焊料中的部分引線減慢，形成金屬化合物?？纱龠M(jìn)錫晶須的生長(zhǎng)?？梢允褂茫s1％）銅在錫中的溶液來(lái)抑制BGA芯片的薄膜凸起下金屬化的溶解，例如，作為Sn94Ag3Cu3。

4、鎳

可以將鎳添加到焊料合金中以形成過(guò)飽和溶液以抑制薄膜凸起下金屬化的溶解。

5、銦

銦可降低熔點(diǎn)并延長(zhǎng)延展性。在鉛的存在下，它形成在114℃下發(fā)生相變的三元化合物。非常高的成本（幾倍的銀色），可用性低。容易氧化，這導(dǎo)致維修和重新制造的問(wèn)題，特別是當(dāng)不能使用氧化物除去助焊劑時(shí)。在GaAs芯片附著期間。銦合金主要用于低溫應(yīng)用，并且用于將金溶解，比錫中少得多。銦還可以焊接許多非金屬（例如玻璃，云母，氧化鋁，氧化鎂，二氧化鈦，氧化鋯，瓷，磚，混凝土和大理石）。銦基焊料易于腐蝕，特別是在存在氯離子時(shí)。

6、鉛

鉛是廉價(jià)的，具有合適的性能。比錫更潤(rùn)濕。不過(guò)具有有毒性，在一些國(guó)家已被淘汰。可阻止錫須的生長(zhǎng)，抑制錫害蟲(chóng)。降低銅和其他金屬在錫中的溶解度。

7、銀

銀提供機(jī)械強(qiáng)度，但延展性比鉛更差。在沒(méi)有鉛的情況下，它可以提高熱循環(huán)對(duì)疲勞的抵抗力。使用具有HASL-SnPb涂層引線的SnAg焊料熔點(diǎn)為179℃，向錫中添加銀可顯著降低銀涂層在錫相中的溶解度。在共晶錫 - 銀（3.5％Ag）合金中，它傾向于形成Ag3Sn的血小板，如果在高應(yīng)力點(diǎn)附近形成，則可以作為裂紋的起始位置;需要將銀含量保持在3％以下以抑制這些問(wèn)題。

8、錫

錫是通常是錫膏中基本的成分。它具有良好的強(qiáng)度和潤(rùn)濕性。不過(guò)本身就容易出現(xiàn)錫害，錫哭，以及錫晶須的生長(zhǎng)。容易溶解銀、金以及其它金屬，例如，銅對(duì)于具有較高熔點(diǎn)和回流溫度的錫合金來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)特別的問(wèn)題。

9、鋅

鋅可降低熔點(diǎn)，成本低廉。然而，它在空氣中非常易于腐蝕和氧化，因此含鋅合金不適合于某些焊接，例如，含鋅錫膏的保質(zhì)期比無(wú)鋅的要短。可以形成與銅接觸的脆性Cu-Zn金屬間化合物層。

10、鍺

錫類(lèi)無(wú)鉛焊料中的鍺，可抑制氧化物的形成;低于0.002％會(huì)增加氧化物的形成。抑制氧化的佳濃度為0.005％。