帕蒂在往办公室走的路上,看到乌尔夫-加布里埃尔森教授从身边经过。"她心想:"真是一位令人印象深刻的老先生。几十年前,他曾是诺贝尔奖的竞争者,现在仍然经常来办公室。他今年 85 岁左右,精神矍铄。
在学术界,让帕蒂印象深刻的一件事是,人们对年长的教授几乎是敬而远之。少数 70 岁以上的教授全职从事教学和研究工作,本科生和研究生热切地向他们寻求技术、职业,甚至是个人事务方面的建议。
她和罗伯在艾毅大学的整个经历都很顺利。他们很快都将获得博士学位。现在,帕蒂就不会再为没有博士学位而当教授感到不自在了。罗布毕业后在常春藤大学找到了一份科学家研究员的工作。虽然这个职位的薪水比他在工业界的薪水低,但他也喜欢这里的学术氛围和灵活的工作时间安排。
走进办公室后,帕蒂坐下来回复邮件,看到一封来自迈克-麦迪根(Mike Madigan)的邮件。
信中写道:"科尔曼教授,您和您的团队能否就无铅和锡铅混合焊料的组装制定一份建议清单?鄙人学生迈克。"
现在是学期之间的休息时间,帕蒂有了一些时间;而且这项任务听起来很有趣。她立即给罗布和皮特发了一张纸条,建议他们先做一些研究,然后过几天再聚在一起。
和往常一样,日子过得很快。"团队 "很快就来到了帕蒂的办公室。
"嘿,罗伯现在你是科研人员了,办公室比帕蒂好吧?"皮特调侃道。
"是啊,没错!我现在比举世闻名的科尔曼教授还要出名。"罗布反驳道。
"好的,好的!我们开始工作吧!"帕蒂笑着说,罗伯和皮特也跟着笑起来。
"皮特认真地说:"在为这项小任务收集信息的过程中,最让我印象深刻的是,尽管人们对无铅焊料的可靠性非常关注,但还是有那么多人在组装产品时使用了混合技术,而且似乎对此非常轻率。
"我同意。"罗布说。
"想想看,这是一个怎样的混合焊料合金系统。在整个焊点中,四种金属(锡、铅、铜和银)的含量不受控制,"皮特接着说。
"因此,你无法确定熔化温度或机械性能是多少。它们在整个焊点中都会有所不同,"Patty 补充道。
"这都没错,但我们必须实际一点。皮特建议说:"很多人已经用这种混合合金系统成功地组装了很长时间。
"皮特接着说:"看看布拉德利等人与 NEMI 在热循环方面的工作。
三人看着皮特打印出来的 achart。

图 1.Bradley 的数据表明,混合锡铅和无铅热循环可靠性与锡铅焊料可靠性大致相当。
"不出所料,锡铅焊料比无铅焊料落后。但有趣的是,混合焊料和锡铅焊料的结果大致相同"。Patty 指出。
"数据显示了典型的情况。SAC 焊料的热循环性能更好。如果我们有跌落冲击数据,锡铅焊料和混合焊料可能会更好。
三人在短时间内查看了其他一些数据...
"我想我们都同意,对于非关键任务的电子设备来说,混合合金系统是可行的。但是,我认为我们也同意,对于战斗机或医疗设备这样的东西,根本就不应该考虑它,"帕蒂说。
罗布和皮特喃喃地表示同意。
"好吧,看来这些数据支持锡铅焊料和无铅焊料混合使用。但是,工艺如何呢?帕蒂问道。
"如果同时使用 SAC 焊料,我们就不能使用锡铅焊接温度,因为我们可能无法完全熔化 SAC 焊料。请看我找到的这些图片(见图 2)。

图 2.使用锡铅和无铅混合焊料时,应确保回流焊温度足够高,以熔化无铅焊料。
"哇!"皮特说。"看看这糟糕的晶粒结构!你不需要是冶金天才,也能看出这个焊点很薄弱"。
"我同意。但是,如果温度偏低,使用具有良好助焊剂的焊膏确实很有帮助。还记得马里奥-斯卡尔佐在这方面所做的工作吗?我有他的实验照片(见图 3),"帕蒂说。

图 3.虽然回流焊的峰值温度最好高于无铅焊料的熔点(通常为 219 摄氏度左右),但好的助焊剂可以帮助无铅焊料在较低温度下熔化。右图是在 208 摄氏度时的结果。
我记得那部作品。他在我参加的一次研讨会上做了报告。他能让 SAC305 焊球在 208 摄氏度的锡铅焊料中熔化。他使用了一种非常好的助焊剂来帮助这一过程,"Rob 补充道。
"Pete 补充说:"正如我们以前看到的那样,首先要有好的焊膏。
帕蒂走到白板前做了总结。她写道
- 无铅和锡铅混合电子组装可用于非关键任务应用。
- 由于四种金属合金系统的成分各不相同,因此总会有一些不适感。
- 由此产生的焊点将具有不同的机械性能和熔化温度
- 预期热循环效果比 SAC 焊料差
- 跌落冲击可能比 SAC 焊料更好
- 回流曲线应使峰值温度高于 SAC 焊料的熔点。
- 请一如既往地与焊膏供应商合作,为这种具有挑战性的应用获得最佳焊膏。
在他们都审阅了这份名单并认为没有问题后,皮特建议他们都去打九个高尔夫球洞。
干杯
罗恩博士


