錫膏中的雜質(zhì)及其影響
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有鉛錫膏的主要金屬成份是錫和鉛,除此之外,含有的微量金屬為雜質(zhì),錫膏中有微量其它金屬無素以雜質(zhì)的形式混入,有些是無害的,根據(jù)不同的含量,有的雜質(zhì)能起到改善錫膏某些特性的作用,此時(shí)的錫膏就被稱為“摻某某元素的錫膏”,有些雜質(zhì)則不然,即使混入微量,如錫鉛共晶合金中鋅或鋁的含量即使公辦0.001%,也會(huì)對(duì)潤濕性的焊接點(diǎn)的性能產(chǎn)生很大的影響,由于雜質(zhì)含量的不同,錫膏的性能也會(huì)產(chǎn)生很大的差異.
下面介紹請(qǐng)要雜質(zhì)的一般性質(zhì)及其影響:
1. 鋅(Zn)
鋅(Zn)含量達(dá)0.001%左右就會(huì)產(chǎn)生影響,當(dāng)達(dá)到.01%時(shí)就會(huì)對(duì)錫膏的流動(dòng)性及潤濕性造成**影響,明顯影響焊點(diǎn)的外觀。
2. 鋁(Al)
當(dāng)鋁含量達(dá)0.001%時(shí),其影響就會(huì)表現(xiàn)出來,鋁對(duì)錫膏的的流動(dòng)性和潤濕性有損害,它不但影響外觀和操作,而且容易發(fā)生氧化和腐蝕。
3. 鎘(Cd)
鎘具有降低熔點(diǎn)的作用,并能使焊料的晶粒變得粗大而失去光澤。如果鎘含量超過0.001%,就會(huì)使流動(dòng)性(氧化物等非金屬夾雜物的存在會(huì)降低錫膏的流動(dòng)性,增大粘度)降低,焊點(diǎn)會(huì)變脆。
4. 銻(Sb)
銻可使焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度和電阻增大,當(dāng)其含量在0.3%~
3%時(shí),焊點(diǎn)成形及好,如果含量在6%以內(nèi),不但不會(huì)出現(xiàn)**影響,還可以使焊點(diǎn)的強(qiáng)度增加,增大焊料的蠕變阻力,所以可用在高溫錫膏中,但是,當(dāng)含量超過6%,焊點(diǎn)會(huì)變得脆而硬,流動(dòng)性和潤濕性變差,抗腐蝕性減弱。另外,含銻的錫膏不適于含鋅的母材。5. 銅(Cu)
銅的熔點(diǎn)高,能夠增大結(jié)合強(qiáng)度,當(dāng)其含量在1%以內(nèi)時(shí),會(huì)使蠕變阻力增加,焊料中含有少量的銅可以抑制焊錫對(duì)電烙鐵的熔蝕,但銅含量超過1%對(duì)焊接是有害的,銅常來源于焊接過程,特別是波峰焊時(shí)PCB焊盤溶解到焊料中,使焊料熔點(diǎn)上升,流動(dòng)性變差,焊點(diǎn)易產(chǎn)生拉尖橋接等**,因此銅含量是經(jīng)常檢測的項(xiàng)目。
6. 鐵(Fe)
鐵可使焊料熔點(diǎn)增高,不易操作,還會(huì)使焊料帶上磁性。
7. 鉍(Bi)
鉍可使焊料熔點(diǎn)下降并且變脆.
8. 砷(As)
砷即使含量很少,也會(huì)影響焊點(diǎn)外觀,使硬度和脆性增大,但可使流動(dòng)性略有提高。
9. 磷(P)
微量磷能增加錫膏的流動(dòng)性,磷含量過大時(shí)會(huì)熔蝕烙鐵頭。
下面為焊料雜質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)容許限值
雜質(zhì) | JIS-Z-328231972 | MIL QQ-S-571d |
B級(jí) | A級(jí) | S級(jí) |
銻 | 1.0以下 | 0.3以下 | 0.1以下 | 0.2~0.5※ |
銅 | 0.08 | 0.05以下 | 0.03以下 | 0.08以下 |
鉍 | 0.35 | 0.05以下 | 0.03以下 | 0.25以下 |
鋅 | 0.35 | 0.005以下 | 0.005以下 | 0.005以下 |
鐵 | 0.35 | 0.03以下 | 0.02以下 | 0.02以下 |
鋁 | 0.35 | 0.005以下 | 0.005以下 | 0.005以下 |
砷 | 0.35 | 0.03以下 | 0.03以下 | 0.03以下※ |
注:※表示MIL標(biāo)準(zhǔn)中的雜質(zhì)容許值,因含錫量百分比的差異略有不同