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Au/Sn – 各種焊料形式

在之前的文章(第一篇、第二篇、 第三篇)中,我們探討了 80Au/Sn 的優點,以及如何選擇表面處理方式以與該合金產生交互作用。現在,我們來探討該合金可製造的各種形式。

Au/Sn 提供各種您對傳統焊料合金所預期的一切形態。也就是說,包括預成型件、帶狀、線狀及粉末(通常用於焊膏)。

在選擇供應商時,Au/Sn 焊料的製造能力是一項重要考量因素。Au/Sn 既能作為釬料又能作為焊料使用,這項特性在製備過程中可能帶來挑戰。正如我們在第二篇貼文(物理性質)中所述,該合金的抗拉強度約為一般合金的 10 倍。這使得它相應地更硬,也更難加工。 事實上,其硬度之高,以致並非所有軟焊料製造商都能加工此合金。反過來說,正因具備此硬度,只要謹慎且精準地操作,便能將該合金製成極其薄的截面。

預成型的生產同樣面臨類似的挑戰,但同樣地,該合金的硬度與強度使其能夠製成某些形狀——若使用較軟的合金,在相同厚度下將無法處理。該合金的硬度既可能成為優勢,也可能成為阻礙。我們將在探討加工過程時,更詳細地探討這方面。

只有少數供應商能生產焊絲,而其中能生產極細直徑焊絲的供應商更是寥寥無幾。然而,無論何種規格,都無法生產 80Au/Sn 型藥芯焊絲。若需使用藥芯,必須在使用時才添加。

該選用哪種助焊劑?在探討焊膏的適用性時,這一點也必須一併考量。我們在關於此主題的第一篇貼文中看到,80Au/Sn 既可視為低溫釬料,也可視為高溫焊料,而且釬焊助焊劑與焊接助焊劑有所不同。

鑑於 Au/Sn 的處理溫度較高,相較於標準助焊劑,其助焊劑的考量更為複雜。大多數有機化合物在約 300°C 時會發生熱降解,部分甚至會炭化。這一點在天然松香以及標準助焊劑中大量使用的活化劑上尤為明顯。因此,Au/Sn 的助焊劑技術需要採用專用的耐熱松香/樹脂/水溶性有機酸助焊劑。 若清洗程序與參數未經優化,焊後清洗亦可能成為問題。實際上,Au/Sn通常僅用於含助焊劑的焊錫膏中,因為焊錫膏在正常製程中的優勢,足以抵銷助焊劑選擇受限及清洗問題所帶來的潛在困難。至於實心件、預成型件、帶狀材料等,則會在受控的惰性氣氛中,採用無助焊劑方式進行 Au/Sn 焊接。

下次我們將探討回流焊及其對產品規格的影響。