焊料粉末: IPC“類型”與表面積

週一，2011年10月3日，Andy Mackie [流覽簡歷]

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焊接粉末顆粒的尺寸與形狀影響在許多方面影響焊膏的功能: 印刷/分配/點蘸；焊球；接枝；空隙；定位，等等。

為此，我花費了幾個有趣的朋份領導一個跨行業(兩家焊接供應商和兩家焊膏用戶)的小組，幫助我的老朋友Brian Toleno，IPC 5-24b (焊膏任務小組)的主席把收尾工作安排在最終版本的J-STD-005A上。重點在於確定焊膏裏的粉末尺寸:包括分佈與“最大允許的顆粒尺寸”。我們對研磨盤產業達成了很好的統一意見，應該允許J-STD-005A在2012年發佈檔的曙光。我還看見我們同事有關顆粒尺寸對表面積影響的最近一些工作。我沒有看到該工作有什麼偏差，所以我要告訴你們如何在焊膏裏計算焊料粉末的表面積。

假設焊膏的裝載重量為x%。[說明:因為焊料粉末尺寸(尺寸)降低，金屬載入通常被降低0.5%或更多，以彌補粘著在顆粒表面上的觸變性的助焊劑的介面層，但讓我們首先假設x不受顆粒尺寸的約束]。所以，1克焊膏含(x/100)克焊料金屬。

如果金屬的密度為r (rho)，那麼，那麼每克焊料的金屬體積(v)為:

              v = x / (r * 100)

讓我們假設金屬顆粒為單分散性的(即:全部相同的直徑(d))，所以每克焊膏的顆粒數(n)則為v(每克金屬的總量)除以一顆顆粒的體積(v_p)。

               n = v / v_p = x / (r * 100 * (4/3) * pi * (d/2)³ )

我們可以利用我們的n知識以及每顆焊料粉末顆粒的表面積計算每克焊膏的焊料粉末表面積（s):

               s = n * s_p = n *4 * pi * (d/2)²

這是一種簡單的代數學，顯示表面積與體積的比率僅僅顆粒半徑或直徑的倒數(我要留作你們的家庭作業):

不久前，我做了一份綜合的Excel資料，顯示粉末類型對人口頒佈的影響，以及粉末“類型”(2，3，4，5等)如何影響表面積，在分配的寬度裏推導出的某些假設。結果顯示如下，優於你們的估計。當你們從類型3到類型6，您可以發現表面積增加了10倍。

歡呼!

Andy

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