合金熔化
大家好，
Richard 问:
亲爱的Ron博士:
最近我们对涂锡的元件引线和SAC305焊锡膏存在一个焊接问题。我们的一位工程师自称那个问题是锡涂层对于在过高的温度下(Tm= 232°C)熔化， 使 得SAC305焊锡膏 (Tm = 219°C)会熔化它。
我的理解高于232°C两者都肯定熔化，形成一种很好的焊接接头，但即使温度低于232°C，比如说225°C，锡也支熔化。你能解释这种现象吗?
Richard，
感谢提问，这个问题可以用两种方法解释。首先，在高于两种金属熔点温度的回流炉里，高熔点温度的那种金属会阻碍低熔点温度的那种金属发生熔化。这是不正确的，因为在回流炉里两种金属都接近空气的温度并且熔化。
另一种观点，在回流炉里的温度高于SAC305的熔融温度，但低于锡的温度。那么，锡如何熔化呢?要考虑这种情况，假设炉温在228°C。引线上的或者焊垫会熔化吗?答案是肯定的。但让我们先理解金和锡的现象。
熔点极其不同的金属常常彼此溶解。正如你们所说，锡在232°C下熔化，而金则在1064°C下熔化。
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该相图可以在这里找到。
图1.金锡相图
为了制作一种金锡焊料，必须在温和的温度下准备一种锡浴，比如350°C。插入金子，金子会熔化并且流入熔化的锡里。尽管金子在1064°C下熔化，但这是真的。这种效果可以用实验证明。类似的现象对于金和汞也是存在的。汞与金在室温下反应。这种现象可以用于从土壤中萃取微小的金粒，今天常常用于手工采金。不幸的是，使用这种汞常常矿工有毒并且污染环境。
再次考虑电子装配的焊锡膏，假设某种液体的锡铅焊膏被加热到200°C。见图2a。正如该图所示，在25°C下的锡球被操持在熔化的锡铅焊料之上。锡球在图2b被浸渍在熔化的锡铅焊膏中。锡铅焊膏在固体锡周围形成一个弯月。即使在室温下，锡原子也会振动，结果，处在锡球上的某些原子流入锡铅焊膏。该作用会在锡球上留下一个空穴，可能被锡-铅焊膏的铅原子充填。在新到达的铅原子附近，该锡铅合金小点的熔化温度会被降低成为一种锡铅的焊膏，熔化温度低于锡的温度。该工艺会继续下去，直到所有的锡都与锡铅焊膏混合，流入其中，参见由2f而来图2。
图 2a
图 2b
图 2c
图 2d
图 2e
图 2f
证明SAC焊膏在208°C (大约低于SAC焊膏的熔点100C°)流入锡铅焊膏的实验视频显示如下。 感谢Mario Scalzo提供该视频。
欢呼，
Ron博士
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