与空洞一样，当需要运用混合型技术时，应从性能良好的焊锡膏开始
Patty 在去办公室的路上看到了 Ulf Gabrielson 教授路过。“真是一位引人瞩目的老绅士！”她心想。他几十年前就是诺贝尔奖的争夺者，现如今大部分时间还是出入办公室。他大概有 85 岁了，可还是精神矍铄。
在学术界能够打动 Patty 的一件事情就是对年老的教授们几乎怀着一种敬畏之情。有几位 70 岁以上的教授仍在全职任教、做研究，在校大学生和毕业生们都渴望从他们那里获得技术、职业、甚至经常是私人问题方面的建议。
在常春藤大学所获得的全部经验让自己和 Rob 发展顺利。他们两个人即将取得博士学位。现在 Patty 不会再因为没有博士学位而在教授的职位上坐立难安了。毕业后，Rob 将会在常春藤大学获得一份研究科学家的工作。尽管他在这个岗位上的报酬远不及他在行业领域的报酬，但是他同样喜欢这种学术氛围和具有弹性的工作日程。
Patty 走进办公室就做坐下来回复邮件，她看到有一封 Mike Madigan 发来的邮件。
邮件写道：“Coleman 教授，您和您的团队可以针对无铅与锡铅混合型焊料的装配编制一份建议清单吗？您谦逊的学生，Mike。”
现在是任期之间的空白时期，所以 Patty 有些时间；而且这个任务听起来蛮有趣。她立即发了个消息给 Rob 和 Pete，并建议他们都做一些研究，几天后再会合。
一如既往地，时间很快过去了。“这个团队”此时正在 Patty 的办公室，但是看起来根本没有时间。
“嘿，Rob！现在你是研究科学家了，你的办公室比 Patty 的更好吧？”Pete 打趣道。
“是的，对的！我现在比闻名世界的 Coleman 教授出名得多。”Rob 反击道。
“好！很好！让我们开始工作。”Patty 一边说一边跟 Rob 和 Pete 轻声笑起来。
“在为这个小任务收集资料时最打动我的一件事是，随着人们对无铅焊料可靠性的关注，已经有这么多人使用混合型技术来装配产品了，而且对此看起来是那么的漫不经心。”Pete 严肃地说道。
“我同意。”Rob 说。
“我们来看看这是一个什么样的混合型焊料合金系统。覆盖在焊点上的四种金属（锡、铅、铜、银）的含量不受控制。”Pete 继续说道。
“所以，我们实际上搞不清它的熔化温度或机械特性。这些会在焊点上发生变化。” Patty 又说道。
“确实如此，但是我们要实际一点。很多人已经成功使用这些混合型合金系统进行装配 —— 已经有一段时间了。”Pete 建议道。
“让我们看看 Bradley 等人与美国国家电子制造协会（NEMI）在热循环方面的研究成果。”Pete 继续说道。
三人组看着 Pete 打印的一张图表。
图 1.Bradley 的数据显示：锡铅和无铅混合型热循环的可靠性与锡铅焊料的可靠性几乎相当。
“那么，正如预期的那样，相比无铅焊料，锡铅焊料落后了。但是，有趣的是，混合型与锡铅焊料的结果几乎一致。”Patty 指出。
“这些数据显示了典型性情况。在热循环方面 SAC 焊料性能更佳。如果我们有跌落冲击的数据，锡铅与混合型焊料可能表现更佳。”Rob 说道。
三人组又审查了一小会儿其他数据……
“我觉得我们都同意，对于非任务关键型电子工业，混合型合金系统是可行的。但是，我觉得我们也应该同意，对于类似于战斗机或医疗设备的产品是根本不用考虑的。”Patty 说道。
Rob 和 Pete 低声同意。
“是的。所以，似乎这些数据为锡铅和无铅焊料的混合提供了支持。但是，其中的过程是怎样的呢？”Patty问道。
“我们在用 SAC 焊料的同时不能采用锡铅焊接温度，因为在这些温度下 SAC 焊料可能不能完全熔化。大家看看我找到的几张图片（见图 2）。”Rob 说。
图 2.在使用锡铅和无铅混合型焊料时，保证回流焊温度足够高到熔化无铅焊料。
“哇！”Pete 说道。“看看这个不良的颗粒结构！不是非得是冶金天才才能看出这个焊点很差。”
“我同意。但是，如果你的成本较低，以温度为方向，具有质量较好的助焊剂的焊锡膏真的很有帮助。还记得 Mrio Scalzo 在此方面所做的工作吗？我这有一张他的试验照片（见图 3）。”Patty 说道。
图 3.尽管使峰值回流焊温度高于这种无铅焊料的熔点（一般大约为 219℃）是明智的做法，但是质量较好的助焊剂有助于无铅焊料在较低的温度中熔化。结果在右边，是 208℃。
我记得这个结果。他在一场研讨会上演示过，我参加了这场会议。他可以让 SAC305 焊锡球在只有 208℃ 的温度下熔于锡铅焊料。他用了一种质量极优的助焊剂，这种助焊剂加速了进程。”Rob 补充道。
“如同我们之前看到的，质量较好的焊锡膏是起点。”Pete 说道。
Patty 在她的白板上进行了总结。她写道：
- 无铅与锡铅混合型电子装配可运用于非任务关键型应用中。
- 成分不同的四种金属组成的合金系统总是有些不妥。
- 所产生的焊点会具备不同的机械特性和熔化温度
- 预期热循环的结果会比 SAC 焊料的结果更差
- 跌落冲击结果可能优于 SAC 焊料
- 回流焊温度曲线应当是峰值温度比 SAC 焊料的熔点高。
- 一如既往地，与你的焊锡膏供应商合作，获得适用于这种具有挑战性应用的最佳焊锡膏。
在他们对清单作全部审查之后，认为这个清单是合理可靠的，Pete 认为他们都打了一场九洞高尔夫。
谢谢，
Ron 博士
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