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自动焊锡机焊锡过程中焊料添加微量金属的目的是什么?

发布日期:2019-01-14 11:38 来源:索高 浏览量:0

添加其它金属的次要目的则是用来改善焊点的特殊需求,比如说改善焊锡的韧度与强度,以得到较理想的机械、电气和热性能。

所以,当初在还未管制「铅」含量时,锡膏的组成多以锡铅Sn63Pd37为最大宗,其共熔点可以大幅下降到183°C,现在的无铅锡膏,比如说加入少许的银与铜作成SAC305(锡银铜),其共熔点也可以下降到217°C,而加入少许的铜及镍作成SCN(锡铜镍),其共熔点则变成227°C,全部都比纯锡的熔点来得低。

截至目前为止,世界上还是以「锡」为电子零件最好的焊接材料,而通常拿来与锡配合使用的其他金属还包括有:银(Ag)、铟(In)、锌(Zn)、锑(Sb)、铜(Cu)以及铋(Bi)…等,下面就这这些锡膏中可能包含的微量金属的特性及用途稍做说明。

银(Ag):

一般来说在锡膏中加入「银(Ag)」是为了改善焊接的润湿性,并用来加强焊点强度,提高抗疲劳性。添加了「银」有利产品通过冷热循环测试,不过「银」含量如果太高(重量比超过4%),焊点反而将会变脆。

锌(Zn):

「锌(Zn)」是一种非常普遍的矿产,所以价格非常的便宜,几乎与铅的价格差多。锌锡合金的熔点虽然比纯锡低(91.2Sn8.8Zn熔点200°C)但是差异并不是那么明显,而且锌有个非常大的缺点,它会跟空气中的氧(O2)迅速发生化学反应,形成一层稳定的氧化物,阻碍焊锡的润湿性,在波峰焊过程中,这样的结果则会产生大量锡渣,甚至影响到焊接的品质。因此锌合金现代的焊接制程渐渐的被排除在外。

铋(Bi):

「铋(Bi)」在降低与锡合金的熔点上比表现也非常明显,Sn42Bi58的熔点则更低到只有138°C,而Sn64Bi35Ag1的熔点也只有178°C,如果是锡/铅/铋合金的熔点更可以低到只有96℃,「铋」具有非常好的润湿性质和较好的物理性质,无铅焊锡开始流行后其需求明显增加,最主要运用在某些无法高温焊接的产品上,比如某些照明用焊接在软板上的LED。

锡铋合金的焊点强度不足及脆性为其最大缺点,也就是其信赖度不佳,所以才会有人添加少量的「银」来 提升焊点强度与提升抗疲劳性,可惜其强度仍然差强人意,选用此类低温焊锡合金时须特别留意,或是辅以胶水强化其抗衝击及抗疲劳强度。

镍(Ni):

将「镍(Ni)」添加到焊料内并不是为了降低熔点,在镍锡合金比率中反而100%纯锡的熔点是最低的,之所以在焊料中添加少量的「镍」纯粹是为了抑制焊接过程中铜基材的溶解,尤其是在波焊制程中防止OSP板出现咬铜情形发生,一般波焊建议使用有添加「镍」的 SnCuNi (SCN) 合金的锡棒。

铜(Cu):

焊料中加入少许的「铜(Cu)」可以加强焊锡的刚性,所以可以提升焊点强度,少量的铜也可以降低焊料对自动焊锡机烙铁头的熔蚀作用,铜在锡膏中的含量通常要求要重量比在1%以内,如果超过1%将可能危害到焊接品质。


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