一、锡、铅元素的基本数据
TIN 锡(Sn) 熔点:231.9℃ 比重7.298
LEAD 铅(Pb)熔点:327.5℃ 比重11.36
经换算后Sn63/Pb37 熔点:267.2℃ 比重8.80094
Sn60/Pb37 熔点:270℃ 比重:8.9228
实际结果Sn63/Pb37 熔点:183.3℃ 比重:8.4
Sn60/Pb37 熔点:183.3℃ 比重:8.5

上图是锡铅合金的成份、温度改变及相的变化,C点称为共晶点,亦为Sn63/Pb37锡铅合金之熔融点。因其无需经过半熔融状态,可直接由固态变成液态,而能以最快之速度完成焊接工作,其余比例之锡铅合金,因其必须在不同之温度情况下,经过半熔融之过程,故其用途,亦因此而有所不同。二种以上的金属在液态状况下混合时会有(1)固熔体的产生(2)金属化合物的产生(3)维持原来的成分,锡铅合金自19.5%起至97.5%有一条不变的固相线即BCE线(183.3℃),ABC及CDE皆为半熔融状态区,而ACD曲线则表示液相区。因相线与液相线会合在共晶点,换言之,当锡铅含量为锡63%、铅37%时,可自液体状态直接变为固体状或自固体状直接转成液体状态,而不经半熔融状。其他成份之锡铅合金,则均在183.3℃至ACD液相线中间行程半熔融态。液相线熔点(183.3℃),并非适当的焊锡温度,通常适用的温度约高于液相线温度55℃-80℃。
三、共晶点焊锡特性(亦即为什么要用63/37或60/40,而不用70/30或50/50),电子工业希望于最低的温度之下完成焊锡工作,那就得利用熔点最低的焊锡合金。63/37或60/40之共晶点焊锡可符合此项要求,其原因有以下三点:
- 因其不经过半熔融状态而迅速的固化或液化,因此可以最快速完成焊锡工作。
- 能在较低温度下开始焊接作业,乃锡铅合金中焊接性能最佳的一种。
- 熔液之潜钻力强,可扎根般地渗透进金属表面之极征细隙。
总结:选择63/37之原因是因为锡在锡炉工作时含量会降低,63→60,60→57 优点:
- 不必经过半熔融态,因此可以由固体直接变成液体,并可以最快之速度完成工作。
- 扩张强度(Teusil strength)最强,即鐕潜力强,可以扎根般的渗透金属表面之极微细隙。
- 变相温度最低。
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