最近我一直在研究很多東西,其中一個我最喜歡的主題就是焊接合金。長久以來,大多數焊料(幾乎全部)都是由錫鉛共晶合金組成。直到 RoHS 和其他法規的變更開始傾向於無鉛合金,要求焊接材料和製程採用新的方法之前,每個人都非常樂於使用這種合金。自此之後,業界傾向於使用各種成分的錫銀銅 (SAC) 合金;然而,沒有一種合金能達到錫鉛焊料所提供的所有特性。事實上,SAC 合金最具破壞性的特性之一是回流所需的溫度增加,因此對元件和電路板的溫度要求也增加。
為了達到增強的特性,並填補 SAC 無法滿足的缺點,人們正在研究在 SAC 焊料中添加摻雜物。這就是我開始對鉍感興趣的地方。我看得越多,似乎就越能發現這種我不太瞭解的奇特金屬(記得,我是焊料領域的新手)。這促使我進行了一次小小的搜尋,結果發現了一些引人入勝的事實:
- 鉍是一種脆性金屬,因其表面氧化物而經常呈現粉紅色。
- 铋的熔化温度较低(271°C)
- 鉍在凝固時會膨脹,有點像水
- 鉍是週期表中最重的非放射性(或許被認為有輕微放射性)天然金屬。
- 鉍通常不是單獨開採,而是鉛、錫、銀和其他金屬的副產品。
- 鉍是所有金屬中最具二磁性的一種
- 在所有金屬中,除了汞之外,鉍的熱傳導率最低。
- 由於表面氧化物的厚度不同,鉍晶體呈現出彩虹般的反射顏色
- 亞水杨酸铋,是以下藥物的活性成分 百多邦在法國已被取締(因為過時的憂慮會導致腦病)。

從電子材料的角度來看,鉍最有趣的特質是,當與其他金屬合金化時,它可以產生低熔融溫度。 合金.特別是當與錫以共晶成分進行合金化時,合金會在 138°C 熔化,並顯示出與錫鉛共晶相媲美的特性。鉍的脆性是用於焊接時的主要顧慮;然而,在合金中加入延展性更強的金屬可以減輕這種影響,例如 銀.許多受歡迎的含鉍合金都含有高比例的鉍,但目前的工作是使用較低的濃度,產生不同的特性。儘管熔解溫度不會大幅降低,但較低濃度的鉍有可能提升跌落測試和熱震的性能。
由於對金屬成本的日益關注,鉍可能會成為尋找替代焊料合金的更多競爭者。我已經將鉍視為我的新朋友,因為我認為它提供了一個不同的探索途徑,而且似乎很有希望增強低溫合金。


