混合技術的孔洞問題著眼點就是選擇良好的銲錫膏

Patty走向她的辦公室時，看到Ulf Gabrielson教授經過。「真是讓人印象深刻的年長紳士，」她想著。幾十年前，他即是角逐諾貝爾獎的熱門候選人，但他仍堅持大多數日子前來辦公室。即便是高齡85歲的他仍堅持如此。

Patty走向她的辦公室時，看到Ulf Gabrielson教授經過。「真是讓人印象深刻的年長紳士，」她想著。幾十年前，他即是角逐諾貝爾獎的熱門候選人，但他仍堅持大多數日子前來辦公室。即便是高齡85歲的他仍堅持如此。

在常春藤大學的整體經驗，對於她和Rob而言受益良多。他們兩位同時都很快取得博士學位。現在Patty不會因不具備博士學位的教授而感到不適了。畢業後，Rob在常春藤大學以研究科學員工作。雖然薪水和業界相比低，他也一樣喜愛學術環境及彈性的工作時間。

走進她的辦公室後，Patty坐下來並回覆她的電子郵件並看到一封來自Mike Madigan的信。

信中內容為「Coleman教授，能否請您和團隊開發一張組裝混合無鉛和錫鉛焊料的建議清單？您謙卑的學生，Mike。」

正值學期休息時間，Patty剛好有空閒時間且這項任務應該很有趣。她立即寄信給Rob和Pete並建議作些相關研究，並在接下來幾天內見面。

一如以往，時光飛逝，到了見面的日子。「團隊成員已聚集在Patty的辦公室。

「嗨，Rob！現在你是科學研究員，你的辦公室是否比Patty好呢？」Pete逗趣地說。

「最好是！我現在比世界聞名的Coleman教授還有名，」Rob回答。

「OK！OK！回到正題吧，」Patty在Rob和Pete的笑聲中說。

「讓我印象深刻的是為此任務所匯集的資訊，即無鉛焊料可靠性的所有考量，尤其是許多人使用混合技術組裝產品但似乎並不太在意，」Pete認真地說。

「我同意，」Rob說。

「想想混合焊料合金系統的組成。焊點的四個金屬（錫、鉛、銅和銀）量並不受控制，」Pete繼續說。

「因此您無法確實判斷真實的熔點或機械性質。在焊點上會有所不同」Patty接著說。

「沒錯，但我們同時也需要實際點！許多人採用類似的混合合金系統成功地組裝，」Pete建議。

「請看Bradley等人以美國國家環境方法指引(NEMI)針對熱循環所做的研究工作，」Pete繼續說。

三個人看著Pete指出的圖表。

圖1. Bradley的數據顯示混合錫鉛和無鉛的熱循環可靠性與錫鉛焊接可靠性大致相同。

「如同預期，錫鉛焊料與無鉛焊料相比較差。但有趣的是混合焊料與錫鉛焊料的結果大致相同。」Patty指出。

「數據顯示典型的情況。SAC焊料在熱循環上表現更佳。錫鉛焊料與混合焊料相比其落下式衝擊的表現較佳，」Rob說。

三個人在短時間內檢視了一些其他數據...

「我想我們都同意混合合金系統用於非關鍵性電子元件是可行的。但我認為我們也同意不應採用在像是戰鬥機或醫療器材的應用，」Patty指出。

Rob和Pete低聲地認同。

「OK。所以看起來這些數據支持混合錫鉛和無鉛焊料。那其製程呢？」Patty問。

「我們無法同時使用錫鉛及SAC焊料，因為錫鉛的焊接溫度將無法完全使SAC焊料熔化。請看我找出的圖片（詳見圖2），」Rob說。

圖2. 使用混合錫鉛和無鉛焊料時，需確保迴焊溫度夠高使無鉛焊料熔化。

「哇！」Pete說。「看看這不良的晶粒結構！無需是冶金天才就可看出這焊點是脆弱的。」

「我同意。但若是寬的低溫度範圍則有助於銲錫膏具備良好的熱通量。記得Mario Scalzo與此相關的研究工作？我有他實驗的照片（詳見圖3），」Patty說。

圖3. 雖然建議迴焊溫度高峰值高於無鉛焊料的熔點（通常為219℃左右），但良好的熱通量能有助於無鉛焊料在較低的溫度熔化。右邊顯示的結果為208℃。

我記得此研究。他在我參加的研討會中報告過。他能讓SAC305焊球在208℃即可熔化在錫鉛焊料中。他採用優良的熱通量以助於此製程，」Rob繼續說。

「如同我們以往所見，良好的銲錫膏就是好的開始，」Pete繼續說。

「如同我們以往所見，良好的銲錫膏就是好的開始，」Pete繼續說。

       1.混合無鉛和錫鉛焊料電子組裝可用於非關鍵任務的應用。

       2.但應注意由四種金屬組成的合金系統其變異的成份所產生的差異。

           。這將使其焊點具有不同的機械性質及熔點

           。與SAC焊料相比預期具有較差的熱循環

           。落下式衝擊的表現則比SAC焊料佳

        3.迴焊溫度曲線其溫度峰值應高於SAC焊料的熔點。

        4.請與您的銲錫膏供應商合作以取得適合此挑戰性應用的最佳銲錫膏。

在檢視及評估完整個內容後，Pete提議一起去打九洞的高爾夫球。

敬祝，

Dr. Ron