无铅焊锡熔融过程

《熔融过程观看的标的物》
(1) 温度profile不同时，Sn-Ag-Cu无铅焊锡的吃锡性比较。
(2) Sn-Ag-Cu无铅焊锡&Sn-Pb镀层电极之小Chip零件焊接过程。
(3) Sn-Ag-Cu无铅焊锡&Sn镀层电极之小Chip零件焊接过程。
(4) Sn-Zn系无铅焊锡在不同O2浓度下的吃锡性比较。
(5) QFP包装之零件脚在PCB pad上，焊接时脚踝部份fillet之成长过程。
(6) BGA包装之锡球熔融过程。
《说明》
＜1＞
表1.不同温度profile的吃锡性比较
试件名称 Sn-Ag-Cu无铅焊锡
底板 铜板：10mm□，厚0.1mm
锡膏厂商 画面上方：A公司，画面下方：B公司
焊锡成份 画面上方：Sn-3Ag-0.5Cu，画面下方：Sn-3Ag-0.5Cu
印刷形状 直径0.6mm，厚0.15mm
温度曲线 图1(a)、(b)
炉环境 大气
Sn-Ag-Cu无铅焊锡
温度Profile不同吃锡性不同例：
A公司推荐的温度曲线 B公司推荐的温度曲线

(a) (d)

A公司焊锡 A公司焊锡


(b) B公司焊锡 (e) B公司焊锡
良好 吃锡不够


有锡珠 良好
凝固后 (c) 凝固后(f)


【结语】各家公司所推荐的温度profile对自家的焊锡皆没问题。另外，再拿第3家来比较，即使成份相同，预热温度&Peak温度不同，结果仍不同，此时可断言各家的flux才是主要因素。
＜2＞
小chip电极表面镀层不同材质对无铅焊锡之吃锡性又如何?
试件名称 2012 chip
电极镀层 Sn-Pb
焊锡 A公司
焊锡成份 Sn-3Ag-0.5Cu无铅焊锡
焊锡的印刷形状 1.3mm×0.7mm，厚0.15mm
温度曲线 图1(a)
炉环境 大气

照片1 (2)的连续动作
Sn-Ag-Cu无铅焊锡与Sn-Pb电极镀层小chip零件。








(a) 电极熔融前181℃ (b)电极熔融后190℃

(c)焊锡开始熔融219℃ (d)焊锡熔融中223℃
(e)peak温度240℃ (f)凝固后217℃

【结语】Sn-Pb电极镀层先熔，而后无铅焊锡与其相熔，结果良好。

(3)无铅焊锡与Sn电极镀层的吃锡性如何?
表3 Sn-3Ag-0.5Cu无铅焊锡与Sn电极镀层
试件名称 2012 chip
电极镀层 Sn
焊锡厂商 A公司
焊锡成份 Sn-3Ag-0.5Cu无铅焊锡
焊锡印刷形状 1.3mm×0.7mm，厚0.15mm
温度曲线 图1 (a)
炉环境 大气
照片2 ＜3＞的连续动作
(a)Sn-Ag-Cu熔融前217℃ (b)Sn-Ag-Cu熔融中221℃

(c)Sn-Ag-Cu焊锡向上爬升225℃ (d)Sn电极镀层熔融237℃

(e)Sn电极镀层熔融终了239℃ (f)凝固后223℃
《结语》无铅焊锡与Sn两者相熔融得很好。但另外观看234℃~236
℃时，Peak温度为235℃，Sn电极镀层熔融得不充分。故
为求电极镀层也要充分熔融，得保持Peak温度。
＜4＞
表4 Sn-Zn系无铅焊锡在不同O2浓度中的吃锡性比较
试件 Sn-Zn系无铅焊锡
底板 铜板：10mm□，厚0.1mm
焊锡厂商 画面1~4：A公司 Sn-8.1Zn-3.1Bi(熔点：197℃)
焊锡的印刷形状 直径0.6mm，厚0.15mm
温度profile 图2(a)
炉环境 画面1：100 ppm O2浓度画面2：5,000 ppm画面3：50,000 ppm画面4：大气