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焊锡丝焊点疲劳失效方面的技术知识分享

时间:2021-11-11 11:46:19双智利焊锡厂家头条号浏览次数:420

焊锡丝也称为锡线、锡丝,是电子产品焊接中必不可少的辅料之一,正确使用焊锡丝可以有效的提高焊锡的工作效率,也就是说焊锡丝的使用方法非常关键,如操作不当或是工艺差异等等外力因素都会导致焊锡丝的焊接效果,下面我们主要了解一下焊锡丝焊点疲劳失效方面的小知识:

首先焊点内的疲劳是由循环塑性形变引起的,造成的原因则是电子元器件中断续的电流而产生的温度变化。这种疲劳的后果是会导致焊点的破裂和失效,或似断非断的接触状态造成电子产品可靠性减低。
其次电子产品焊点的疲劳属于低循环疲劳(通常循环时间长2~3h/周期),我们在25℃环境下,对63Sn37Pb焊料做抗剪试验,得出锡铅焊料的疲劳寿命随循环频率增加以及环境温度的升高而下降。这是电子产品中经常出现的情况,即电子产品的焊点疲劳属于循环疲劳,而环境温度却会因焊点的电阻增大出现升温。这些均会加剧焊点的疲劳。

焊锡行业中焊锡丝焊点疲劳失效方面的技术知识分享

无铅环保焊锡丝

第三、焊点的疲劳损坏除了与循环频率有关以外,还与焊接质量有密切关系。优良的润湿焊点比差的润湿焊点耐疲劳。
第四、导致焊点疲劳损坏的微观原因还在于焊料锡晶体具有正方晶格结构,由于晶体的各向异性,造成沿晶体主轴的热膨胀系数不相同,此外,铅晶体是面心立方晶格结构,当温度变化时,锡铅的比例的不同其热膨胀系数也会加剧焊点的疲劳损坏。疲劳损坏的表现在于原先光滑的焊料表面变得很粗糙,并且在极限情况下会出现裂纹,焊点疲劳损坏对于焊锡产品有指导意义。

焊锡行业中焊锡丝焊点疲劳失效方面的技术知识分享

焊锡丝焊点

综上针对焊锡丝锡焊点的疲劳失效我们在实际的操作及应用中要求焊锡丝的焊点必须要很光亮,不能发黑。焊锡丝焊点的疲劳失效主要包括热疲劳和机械疲劳,其中热疲劳占主导原因。热疲劳源于焊点在工作过程中所承受的热循环负载、功率循环过程等,包含由于热不匹配导致的等温机械疲劳,下面小编就给大家分享一下焊锡丝焊点疲劳失效的解决方案:

1、焊锡丝产品在装配完成后的运输、运用过程中,焊点是可靠性的薄弱环节,它承担着热学的、电气的及机械连接等多种作用,并且普遍都会受到周期性的机械应力及蠕变应力,尤其是在航天、航空、航海及车载等产品中更为显著。如果工艺条件不良,焊锡丝在焊接过程中熔融容易扩散不均匀,称为偏析;偏析使得焊点内部的机械和物理性能发生改变,影响其工作效果和运用寿命;因此,在生产过程中必须防止焊锡丝在凝固的过程中发生偏析或金相组织不理想,才能够有效增加焊点的固有可靠性或运用寿命。
  2、对于容易受到循环应力的焊锡丝焊点,应从规划上充分考虑到应力缓解方案。例如,固定好安装孔、用适当的胶填充悬空的元器件本体,也要充分考虑各类材料的线膨胀系数的匹配性。
  3、可以通过可靠性试验来及早发现或暴露,然后采取针对性的整改措施来应对。

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焊点

对锡铅焊点的可靠性研究一直受到人们的重视,传统的提高锡铅焊料合金强度的方法是在锡铅焊料中增加银,来提高焊点的抗剪强度;同样增加锑,也会使锡铅焊料的综合机械性能,如抗剪、抗张、抗蠕性能增强。近年来有人采用微量的稀有金属加入锡铅焊料中来达到增强焊料合金机械性能的目的,其综合性能优于传统的方法,如在Sn/Pb合金中加入微量的铼(Re),可以使SnPb合金焊料的蠕变寿命提高一倍以上。这是因为Re的加入可以使SnPb合金的组织形态发生改变,即SnPb合金的共晶结构由原来的片层状结构变化为短棒状和棒状的混合,且SnPbRe焊料合金中,富锡相与富铅相的分布也比SnPb中分布的均匀,从而有效地改交了锡晶体的各向异性。焊料在受外力作用时,从微观来看,其断裂方式发生改变,即由沿晶断裂方式为主转变化穿晶方式为主。可见混合稀土的加入使铅料合金的断裂方式发生改变,由沿晶断裂方式为主转变为穿晶方式为主,说明铼的加入改善焊料合金的塑性和蠕变,寿命得到提高。由于金属铼的加入,使SnPb组织结构上发生改变,对增强SnPb合金的抗蠕变性能是有积极意义的。

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焊锡丝

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