Determinação da dinâmica de espalhamento e ângulo de contato de ligas para soldagem branda utilizadas na indústria eletrônica. - Xiaogang, Shang (2005)
O espalhamento de um líquido em uma superfície sólida é um fenômeno muito importante em várias aplicações industriais, como na montagem de placas de circuitos impressos para aplicação em equipamentos. Atualmente, um grande desafio é a substituição das ligas Sn-Pb por ligas isentas de chumbo devido a restrições ambientais e de saúde ocupacional. Neste trabalho serão caracterizados os parâmetros que definem o espalhamento, como a variação do ângulo de contato, do diâmetro e da altura da gota em função da temperatura, da massa e da natureza dos materiais em função do tempo. Os metais e ligas estudados pelo ensaio da gota séssil foram: Sn, In, Bi, 60Sn-40Pb, 48Sn-52In, 91,8Sn-3,4Ag-4,8Bi, 99,3Sn-0,7Cu, 57Bi-43Sn, 99,8Bi-0,2Cu, e 95,3Bi-4,7Ag. Os testes foram realizados em um forno com vácuo a uma faixa de temperatura de 200°C a 350°C, utilizando-se corpos-de-prova de cobre eletrolítico e empregando-se filmagem em alta velocidade (2000 quadros/s) para registrar o espalhamento. Os resultados mostraram que existem dois comportamentos diferentes entre o grupo de ligas à base de estanho e o grupo de ligas à base de bismuto. Por exemplo, na temperatura de 280°C, o ângulo de contato de equilíbrio do estanho foi de 36,5° e para o Bi foi de 69,9°, para uma massa de 0,05g. Da mesma maneira, as velocidades máximas de espalhamento medidas foram de 240 mm/s e 58 mm/s. Esta diferença está associada à natureza dos metais empregados.