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锡铅合金的基本物理/化学特性
锡铅合金的基本物理/化学特性

     锡在常温下耐氧化性好，是一种质地软、延展性的低熔点金属；铅不但化学性能稳定，抗氧化、而腐蚀，而且是软质金属，塑造性、铸造性、润滑性好，很容易加工成形；铅与锡有良好的互溶性，在锡中添加不同比例的铅能组成高、中、低温各种用途的焊料；特别是63Sn-37Pb共晶焊料，其导电性、化学稳定性、机械特性禾工艺性都非常优异，熔点低，焊点强度高，是一种极为理想的电子焊接材料，因此，63Sn-37Pb共晶锡铅焊料是近一个世纪以来*主要的电子焊接材料。
1.密度
焊料合金的密度与合金组成成分的分子量禾体积百分数有关。无铅焊料的密度比锡铅焊料的密度低。Sn/Pb共晶合金的密度为8.5g/cm3,无铅焊料Sn-3.0Ag-0.5Cn的密度为7.3g/cm3
2.相变温度
冶金学上的相变温度具有实际意义。从Sn/Pb合金二元金相图中可以看出，在所有的Sn/Pb合金配比中，只有63SN-37PB合金配比有共晶点，所以63SN-37PB配比的SN/PB合金称这共晶合金，对于SN/PB共晶合金的组分，国际上也有微量的差异，有的研究机构认为是62.7SN-37.3PB,有的研究机构（日本）订为是61.9SN-38.1PB，目前大家都把63SN-37PB称为共晶合金。
在应用中，人们认国液相线温度等于熔点温度，而固相线温度等于其软化温度，对于给定的合金成份，在液相线和固相线之间的温度范围是液相和固相共存的范围，被认为是塑性范围或黏稠范围。液相线温度与固相线温度相等的合金成分，称为共晶合金，这个温度称为共晶点或共晶线。共晶合金在升温时只要达到共晶点温度，就会立即从固相变成液相；反之，冷却凝固时只要降到共晶温度，就会立即从液相变成固相；因此共晶合金在熔化和凝固过程中没在塑性范围。
合金凝固温度范围（塑性范围）对焊接工艺性和焊点质量影响极大，塑性范围大的合金，在合金凝固、形成焊点时需要较长时间、如果在合金凝固期间PCB和元器件有任何振动，都会造成“焊点扰动”，有可能会发生焊点开裂，使设备过早损坏。因此，选择焊料合金时应尽量选择共晶和近共晶合金。大多数冶金专家建议将液相线和固相线之间的温度范围控制在10度以内，同时，为了保证焊点*恶劣环境下工作的温度，建议焊料合金的液相线温度（熔点）应至少高于工作温度上限值的两倍。
3.电导率
电导率是物质传送电流的能力，是电阻率的倒数，其单位MS/CM（毫西门子厘米）国际单位制中用%IACS表示，电导率越大则导电性能越强。焊料互连的电导率影响电信号的传输性能、因此，对于焊料而言，电导率电子连接的基本要求，当温度增加时，电阻率（电导率的倒数）随温度的增加而增加，焊料的电阻率也受塑性变形量影响，电阻率随塑性变形量的增加而增加、
从锡铅合金的电导率中可以看出，相对于铜的电导率，锡铅合金的电导率仅是铜的1/10，即它的导电能力比较差。但对于焊点来说，其电导率还与焊点本身的形状禾面积有关，通常焊点应具有适当的形状，且不应有空洞、深孔等缺陷，一般一个焊点的电阻通常在1-10欧姆之间。
4.热导率
金属材料的热导率通常和它和电导率密切相关。热导率高，导热性好，焊料的热导率随温度和增加而减小。
5.热膨膨胀系数
Ctc一直是SMT关注和努力改进的问题。PCB、焊料、元器件的焊端或引线，在温度的波动和电源开、关的情况下，CTE的不匹配将增加焊点上的应力和应变，缩短焊点的寿命，导致早期失效。



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