汽車電子設備的工作溫度或環境溫度可能會高于 125°C，這會造成焊點中銅錫金屬間化合物生長的問題。

通常我們會忽略一個事實是——對錫而言，即使室溫與其熔點比值也達到了0.5802（293K/505K = 0.5802）。順便提一下，在進行這類計算時須使用開爾文溫標。

用同樣的方法進行計算，125°C等同于錫熔點的0.788倍。鐵匠在鍛鐵時，鐵的溫度大概在895℃，比上鐵的熔點1538℃，這個比例也只有0.645（1168K/1811K=0.645）。

因此，對于普通的無鉛焊料而言，125°C的工作溫度已經相當高了。

圖 1. 鐵匠鍛造溫度圖表

那么，SAC焊料在125°C下銅錫金屬間化合物的生長隨時間的變化是怎樣的呢？菲克擴散定律告訴我們，金屬間化合物D的生長公式為：D = (k(T)t)^0.5 ……方程 1。

其中 k(T) 是與溫度相關的生長速率常數，t是時間。Siewert等人[1]進行了實驗，在不同溫度和時間下測量SAC焊料的D。依照Siewert文章中2a至2c關于SAC的數據，以小時為單位，在阿倫尼烏斯公式繪制出k，見圖2。

圖 2. Siebert 數據的阿倫尼烏斯圖

Lnk=-6784.7/T+14.81或k=exp (14.81)*exp-(6784.7/T)計算出SAC在125°C或398K的k=0.1068。使用這個k值，我們可以繪制出D的時間函數。結果如圖3所示。

在1000小時（約42 天），金屬間化合物已生長10 微米。3年后，達到了53微米。注意，因為Siewert文章中的數據可能存在誤差，但誤差應在兩倍范圍之內。

圖 3. SAC在125℃時金屬間化合物生長隨時間的變化

厚的金屬間化合物在極端使用環境下對電子產品可靠性帶來什么樣影響？文獻中未能找到相關數據，如果您做過這方面的研究，歡迎給我們留言哦。

審核編輯：湯梓紅