液態(tài)錫鉛焊料的易氧化性
發(fā)布時間:2012/10/7 11:52:37 訪問次數(shù):2551
錫鉛焊料在固BTS112A態(tài)時不易氧化,然而在熔化狀態(tài)下極易氧化,特別是在機械攪拌下,如波峰焊料槽中受機械泵的攪拌更加劇了氧化物的生成。錫槽表面的氧化物不斷被軸的轉(zhuǎn)動所劃破,又包裹著焊料,形成包囊狀并以錫渣的形式出現(xiàn),大部分在錫槽的表面,但有時少量的氧化物會夾帶在焊料中,嚴重時還會堵塞波峰出口。此外在錫槽冷卻后,在攪拌軸的四周會產(chǎn)生大量黑色Sn0的粉末,這些氧化物會導(dǎo)致焊料性能惡化、變質(zhì),嚴重時會使整個焊料報廢。
7.2.7浸析現(xiàn)象
浸入液態(tài)焊料中的固體金屬會產(chǎn)生溶解,直至達到溶解極限為止,但在實際焊接過程中這種極限值是達不到的,而只能少量的溶解,在生產(chǎn)中這種現(xiàn)象又稱為浸析現(xiàn)象,或“溶蝕”現(xiàn)象,俗稱為“被吃”。發(fā)生浸析現(xiàn)象的原因是由于這一類固體金屬與液態(tài)焊料金屬原子之間存著良好的親和能力。最常發(fā)生浸析現(xiàn)象的金屬是金、銀和銅。
影響浸析現(xiàn)象的原因有多種,主要取決于基體金屬、焊料成分、焊料的溫度和流動速度等。焊料溫度的上升將會加速浸析現(xiàn)象的出現(xiàn),同樣焊料流動速度也會加速浸析現(xiàn)象的出現(xiàn),因此,在波峰焊中錫鍋溫度的升高以及錫波的運動均會增加PCB中焊盤的銅在焊料中的浸析。浸析的速度通常可以用固體金屬在焊料中的溶解率來表征。溶解率通常用一根規(guī)定直徑的導(dǎo)線完全溶解在焊料中所需時間來表示。圖7.4是幾種不同金屬在錫鉛焊料中的溶解速度,可知:
①金、銀和銅在焊料中均有較高的溶解速度,并且金的溶解速度最快,銀的溶解速度次之,而銅的溶解相對兩者更低。
②溫度上升,溶解速度增加。
③焊料流動速度增加,溶解速度也增加。
金在液態(tài)焊料中溶解率最高,同金與錫之間存在很強的相互作用有關(guān)。在電子I程中,元器件引腳及PCB焊盤經(jīng)常使用鍍金工藝,特別是焊接薄膜電路時,使用錫鉛焊料會出現(xiàn)鍍金層浸析現(xiàn)象。通常在這一類器件焊接中,不提倡使用普通的錫鉛焊料,而主張使用銦焊料或使用含銀焊料,以減少“吃金”現(xiàn)象。焊點中金含量過高還容易導(dǎo)致焊點脆性,人們常稱為“金脆”。
銀在液態(tài)焊料中具有很高的溶解能力,在焊接厚膜電路中也會出現(xiàn)浸析現(xiàn)象。因厚膜電路中主要使用銀鈀合金作為導(dǎo)線,此外部分片狀元器件的端電極也采用鍍銀鈀合金,故生產(chǎn)中均會出現(xiàn)相關(guān)缺陷。通常使用含銀焊料可以解
決上述問題。
有關(guān)銅在液態(tài)焊料的溶解性以及銅錫合金的性能已在前面介紹了,生產(chǎn)中該正確調(diào)節(jié)焊接工藝時間和溫度,特別是在波峰焊中,避免過量的銅溶于錫鍋之中。此外,還應(yīng)經(jīng)常監(jiān)測錫鍋中銅的含量,一旦超標應(yīng)及時清除過量的銅錫合金。
錫鉛焊料在固BTS112A態(tài)時不易氧化,然而在熔化狀態(tài)下極易氧化,特別是在機械攪拌下,如波峰焊料槽中受機械泵的攪拌更加劇了氧化物的生成。錫槽表面的氧化物不斷被軸的轉(zhuǎn)動所劃破,又包裹著焊料,形成包囊狀并以錫渣的形式出現(xiàn),大部分在錫槽的表面,但有時少量的氧化物會夾帶在焊料中,嚴重時還會堵塞波峰出口。此外在錫槽冷卻后,在攪拌軸的四周會產(chǎn)生大量黑色Sn0的粉末,這些氧化物會導(dǎo)致焊料性能惡化、變質(zhì),嚴重時會使整個焊料報廢。
7.2.7浸析現(xiàn)象
浸入液態(tài)焊料中的固體金屬會產(chǎn)生溶解,直至達到溶解極限為止,但在實際焊接過程中這種極限值是達不到的,而只能少量的溶解,在生產(chǎn)中這種現(xiàn)象又稱為浸析現(xiàn)象,或“溶蝕”現(xiàn)象,俗稱為“被吃”。發(fā)生浸析現(xiàn)象的原因是由于這一類固體金屬與液態(tài)焊料金屬原子之間存著良好的親和能力。最常發(fā)生浸析現(xiàn)象的金屬是金、銀和銅。
影響浸析現(xiàn)象的原因有多種,主要取決于基體金屬、焊料成分、焊料的溫度和流動速度等。焊料溫度的上升將會加速浸析現(xiàn)象的出現(xiàn),同樣焊料流動速度也會加速浸析現(xiàn)象的出現(xiàn),因此,在波峰焊中錫鍋溫度的升高以及錫波的運動均會增加PCB中焊盤的銅在焊料中的浸析。浸析的速度通?梢杂霉腆w金屬在焊料中的溶解率來表征。溶解率通常用一根規(guī)定直徑的導(dǎo)線完全溶解在焊料中所需時間來表示。圖7.4是幾種不同金屬在錫鉛焊料中的溶解速度,可知:
①金、銀和銅在焊料中均有較高的溶解速度,并且金的溶解速度最快,銀的溶解速度次之,而銅的溶解相對兩者更低。
②溫度上升,溶解速度增加。
③焊料流動速度增加,溶解速度也增加。
金在液態(tài)焊料中溶解率最高,同金與錫之間存在很強的相互作用有關(guān)。在電子I程中,元器件引腳及PCB焊盤經(jīng)常使用鍍金工藝,特別是焊接薄膜電路時,使用錫鉛焊料會出現(xiàn)鍍金層浸析現(xiàn)象。通常在這一類器件焊接中,不提倡使用普通的錫鉛焊料,而主張使用銦焊料或使用含銀焊料,以減少“吃金”現(xiàn)象。焊點中金含量過高還容易導(dǎo)致焊點脆性,人們常稱為“金脆”。
銀在液態(tài)焊料中具有很高的溶解能力,在焊接厚膜電路中也會出現(xiàn)浸析現(xiàn)象。因厚膜電路中主要使用銀鈀合金作為導(dǎo)線,此外部分片狀元器件的端電極也采用鍍銀鈀合金,故生產(chǎn)中均會出現(xiàn)相關(guān)缺陷。通常使用含銀焊料可以解
決上述問題。
有關(guān)銅在液態(tài)焊料的溶解性以及銅錫合金的性能已在前面介紹了,生產(chǎn)中該正確調(diào)節(jié)焊接工藝時間和溫度,特別是在波峰焊中,避免過量的銅溶于錫鍋之中。此外,還應(yīng)經(jīng)常監(jiān)測錫鍋中銅的含量,一旦超標應(yīng)及時清除過量的銅錫合金。
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