焊料,随着焊接方法不同,其材料是多种多样的。这里所指的材料是软钎焊及其材料。
在电子组装中,软钎焊的焊料主要是指铅(Pb)锡(Sn)合金。随着其用途不同,其含铅量在5%~95%的范围内变化。此外还有含锑(Sb)和银(Ag)的焊料,并有由含铋(Bi)、镉(Cd)及锌(Zn)组成的低温焊料和无铅焊料,这些焊料的熔点变化及其金属成份如下图所示:
1.1 铅锡合金
软钎焊是利用热使焊料熔化,使两种或多种不熔化的母材实现机械和电器联接的方法,它是一种*古老的焊接方法,远在铁器时代,人类就已经采用这种钎焊方法了。
1.1.1 锡
锡是一种延展性很好的银白色金属,在常温下的物理化学性质都相当稳定。
(1)物理性质
锡乃软质低熔点金属,有两种晶格结构,即a锡和b锡,a锡称为灰锡,b锡又称为白色锡,其变相温度为13.2℃,在13.2℃以上乃b锡,当温度低于-50℃时,金属锡便变为粉末状的灰锡。在俄国的沙皇时代,其军大衣的钮扣曾用锡铸造,可是,在一个严寒的冬天,发现这些钮扣不翼而飞,在相应的地方只留下一滩滩灰色的粉末。其实就是这种变化所造成的。此外,纯锡还会生长出一种锡须的须状物,若发生在电子组装板上,就可能导至电子电路的短路,因此,纯锡不能用于电子组装。
锡合金之各种组成Solder AlloyComposltions
(2)化学性质
锡的化学性质如下:
a)在大气中耐腐蚀性能好,不受水、氧气、二氧化碳的作用,不失去金属光泽。
b)能抗有机酸的腐蚀,对中性物质来说,有较高的抗腐蚀性。
c)锡是一种两性金属,能与强酸和强碱起化学反应。
1.1.2 铅
铅也属于一种易加工的软质金属,是一种灰白色金属,大量地摄入对人体有害。
(1)物理性质
a)比重大,密度大
b)膨胀系数大
c)导电率低
d)熔点低327℃ 4℃
e)有润滑性
纯金属铅也不宜用于电子装联
(2)化学性质
a)化学性质稳定:不与空气、氧、海水、含有氯成份的水,苯酚、碳酸钠、食盐、丙酮、氢氟酸等起反应。
b)基本不被乙炔、无水醋酸、硫酸与硝酸的混合物腐蚀。
c)稍受醋酸、柠檬酸、盐酸腐蚀
d)受硝酸、氧化镁严重腐蚀