Buod ng Pagganap ng Sn90Sb10 para sa Solder Bar

Ang Sn90Sb10 Solder Bar ay binuo upang matugunan ang mahigpit na mga pangangailangan sa walang lead, high-melting-point na paghihinang na mga kapaligiran kung saan ang conventional SAC305 o Sn63Pb37 alloys ay hindi nakakapagpapanatili ng structural performance sa itaas ng 150°C, at ang nominal na komposisyon nito, 90 weight percent na tin at 10 weight percent na antimony, yield na temperatura ng 23°C at 2 na temperatura ng likido. 241°C, na nagreresulta sa isang napakakitid na hanay ng pagkatunaw na 2°C lamang na sumusuporta sa tumpak na thermal control sa panahon ng Dip Soldering, wave soldering, at manual tinning operations.

Pangunahing binubuo ang microstructure ng isang tin-rich na α-phase matrix na pinaghalo-halo ng mga finely dispersed SbSn intermetallic compound, na nagsisilbing epektibong grain refiners at dislocation pinning sites, at sa gayon ay pinahuhusay ang yield strength sa humigit-kumulang 48 MPa sa room temperature at napapanatili ang higit sa 32 MPa na mas mataas kaysa sa 125°C, Sn96.5Ag3.0Cu0.5, na bumababa sa ibaba 20 MPa sa ilalim ng magkaparehong thermal loading, at ang napapanatili na lakas na ito ay direktang isinasalin sa pinababang thermomechanical fatigue crack initiation sa mga joints na napapailalim sa paulit-ulit na thermal cycling sa pagitan ng −40°C at 125°C.

Ang paglaban sa oksihenasyon ay kapansin-pansing napabuti kumpara sa purong tin-based na mga haluang metal dahil sa pagbuo ng isang siksik, nakadikit na SnO₂–Sb₂O₃ na pinaghalong layer ng oxide sa panahon ng tunaw na paghawak, na binabawasan ang pagbuo ng dross ng hanggang 35% kumpara sa Sn99.3Cu0.7 na pagbebenta ng mga bar sa ilalim ng magkaparehong mga kondisyon ng pagbebenta ng silver na 2Cu0.7°C. mga alalahanin tungkol sa electromigration-induced voiding sa mga high-current density interface, habang binabawasan din ang halaga ng raw material ng humigit-kumulang 22% kumpara sa mga alternatibong may Ag-containing na may maihahambing na katangian ng pagkatunaw.

Ang pagkabasa sa mga substrate ng tanso ay nananatiling matatag sa kabila ng mataas na punto ng pagkatunaw, na nakakamit ng isang kumakalat na lugar na 78% pagkatapos ng 3 segundo sa 260°C sa nitrogen atmospheres na may 100 PPM O₂, at ang haluang metal ay nagpapakita ng pare-parehong daloy ng mga maliliit na ugat sa fine-pitch gaps pababa sa 0.15 mm nang hindi nakabatay sa pagtutugma, na ibinigay o nagpapabagal ng aktibidad. mga formulations na naglalaman ng abietic acid derivatives at glycol esters, dahil ang sobrang agresibong halogenated activators ay maaaring mapabilis ang Sb dissolution mula sa molten phase at makompromiso ang pangmatagalang interfacial adhesion.

Ang paglaki ng intermetallic compound sa solder-copper interface ay sumusunod sa parabolic kinetics law na may activation energy na 72 kJ/mol, na humahantong sa Cu₆Sn₅ na kapal na 1.8 μm lamang pagkatapos ng 1000 oras sa 150°C, na mas mababa sa 4.3 μm na naobserbahan sa ilalim ng 4.3 μm na ito. ang pinigilan na pag-unlad ng IMC ay nagpapanatili ng ductility sa joint periphery at inaantala ang brittle fracture onset sa panahon ng shear testing, kung saan ang Sn90Sb10 joints ay nagpapanatili ng average failure force na 28.4 N sa 0805 na mga bahagi kahit na pagkatapos ng 2000 cycle sa pagitan ng −55°C at 150°C.

Ang katatagan ng imbakan ay hindi nakompromiso, na walang nakikitang segregation o phase separation na natukoy pagkalipas ng 12 buwan sa mga selyadong polyethylene bag sa 25°C at 60% RH, at ang tensile test bars na inihagis mula sa parehong lot ay nagpapakita ng koepisyent ng variation sa ultimate tensile strength na mas mababa sa 3.7%, na nagpapatunay ng batch-to-batch-reproducibility na A0000. ang dimensional tolerance ng bar ay pinananatili sa ±0.2 mm ang diameter sa mga 3.2 mm na nominal na seksyon, na tinitiyak ang maaasahang pagpapakain sa mga automated na Solder Wire dispenser at pinapaliit ang mga insidente ng jamming sa patuloy na pagpapatakbo ng feed.

Ang thermal conductivity ay sumusukat ng 52 W/m·K sa 25°C, na nagbibigay-daan sa mas mabilis na pagkawala ng init mula sa mga soldered termination sa power MOSFET leads at IGBT modules, at ang linear coefficient ng thermal expansion ay nasa average na 22.6 × 10⁻⁶ /°C sa pagitan ng 25°C at 125°C na materyal kaysa sa paglalagay nito ng aluminum na malapit sa init ng PC, FR-125°C. alloys, sa gayo'y pinapagaan ang pag-iipon ng shear stress sa mga board-level na interface sa panahon ng operational heating, at ang real-world field data mula sa tatlong Tier-1 automotive supplier ay nagpapahiwatig ng zero warranty return na maiuugnay sa solder joint failure sa Sn90Sb10-assembled engine control units sa loob ng 42 buwang pag-deploy sa 1.7 milyong sasakyan.