3.2各种比例的锡铅合金焊料,其强度均比单独锡铅金属较好。比重值则随铅量愈多而增大,呈液态时表面张力与合金比例的关系不大。
3.3焊点抗潜度(Creep)能力的好坏,对可靠度的重要性将远超过抗拉强度。不幸的是愈接近共晶比例而结晶粒子愈粗大者,其潜变也愈大。而柱状结晶的抗潜变能力也不如等轴结晶(Equiaxial)者。焊点合金在长期的负荷下会出现原子结晶格子(Atom Lattice)的重整;也就是焊点经长时间劣化下,最后终究会发生故障,原因当然是长时间应力而带来过度“应变”而成“疲劳”所致。
3.4焊点强弱与助焊剂,焊锡性及IMC有关,由许多试验结果可知,强度与填锡量多少无关,锡量太多反而无益。焊接时间不宜超过5秒,愈久愈糟,焊温也不可太高。
4.低温与高温焊锡
上述共熔焊锡之熔点为183℃,某些对高温敏感的组件而言,其组装时需用到熔点低于183℃者,称为“低温焊锡”(Low Temperature Solder),其实用配方中需另外加入铋(Bismuth,Bi)与铟(Indium,In)。由于加入此二者所形成的焊料都存在着某些缺点(如强度不足),故量产工业尚无法以取代锡铅之共熔焊料。加入铋之冷却后焊点,不易出现膨胀情形,会对焊点造成额外的应力,此种焊点强度不足的隐忧较焊锡性不良更糟。而铟却由于价格太贵也无进入量产用途。至于高温焊料者则以含银者最常见,现分述于后:
4.1含铋焊料
含铋焊料除了焊点会稍有膨胀之不良外,尚因其焊温甚低,有时会导致助焊剂无法全然发挥其活性,以致造成缩锡等焊锡性不良问题。再者是含铋时容易氧化,致使焊点强不足。此点对安全用电的保险丝(Fuses)而言尤其重要,一旦氧化后经常会造成该断而未断之情形,安全上将大打折扣。
4.2含铟焊料
含铟之焊锡也会有焊点强度不足的烦恼,且价格不十分昂贵,但也具有一些优点,如:
(1)沾锡性(Wettability)非常良好。
(2)展性(Ductility)良好,可呈现极佳的抗疲劳性(Fatigue Resistance),甚至还优于锡铅之共熔合金。
(3)焊接动作与锡铅共熔焊料相比较时,就黄金成份熔入所造成的缺失,则含铟焊点者较为轻微。
4.3含银焊料
当零件脚或板面焊垫之表面处理为镀银表面时,则其焊料中若添加少许银份时,则可大大减缓外界银份熔入的缺点。但此等熔点较高的含银焊料通常焊锡性都不好,焊点外表昏暗,机械强度也不足。