焊錫中金屬的作用

錫鉛合金不純物之影響

1.鋁：在焊錫作業(yè)溫度下之溶解量很小，少于0.5%，在室溫下幾乎無(wú)任何溶解，通常鋁會(huì )       使焊錫在作業(yè)溫度之下較為黏滯，即使在0.001%的含量下也會(huì )降低焊錫黏著(zhù)力，表面不平   整，且亦受熱龜裂，當含量超過(guò)0.005%時(shí)，會(huì )導致焊錫氧化加劇。通常在電子工業(yè)中很少     用到含鋁的金屬，因此不亦有此金屬污染，但應注意不要使用含鋁的固定支架。
2.銻：在室溫下，銻(Sb)有6%-8%熔入焊錫。而加0.3%可增加焊錫濕潤的能力，但加入過(guò)多時(shí)其濕潤能力反面會(huì )降低。含量大時(shí)會(huì )使焊錫硬度變大，流動(dòng)性下降含量超過(guò)1%時(shí)，舒展面積減少25%。
3.砷：不會(huì )熔入錫或鉛固態(tài)溶液，但會(huì )產(chǎn)生二種金屬化合物(Sn3As2及SnAs),呈長(cháng)針型結構。在電子產(chǎn)品裝配中應該不會(huì )有砷的成份加入焊錫，因此只要多加留意原料即可。含量超過(guò)0.2%時(shí)，舒展面積減少25%。
4.鉍：在室溫下，有18%可融入鉛，1%可融入錫，實(shí)際來(lái)說(shuō)，鉍應該不能算雜質(zhì)，通常是刻意加入，而且可以增加濕潤程度。Bi可使焊錫熔點(diǎn)下降，機械性能下降，含量超過(guò)0.5%時(shí)，會(huì )使焊錫表面氧化變色。
5.鎘：不會(huì )熔入錫或鉛的固態(tài)深液，當溫度升高時(shí)會(huì )產(chǎn)生金屬化合物。鎘常加在一起低溫特殊焊錫內，鎘在焊錫內會(huì )導致黏滯的效果，當溫度緩慢降時(shí)，可發(fā)現錫爐底部有鎘的沉淀物，這是因為鎘的可焊性好，鍍鎘的價(jià)格便宜，在工業(yè)界用的很多，一般來(lái)說(shuō)如果為了得到焊錫性良好的表面，可用鎘，但不應用于有熔爐的自動(dòng)焊錫爐，尤其是不能用于Dip-soldering的設備上。當Cd含量超過(guò)0.15%時(shí)，鋪展面積降低25%。
6.銅：幾乎不熔于錫與鉛的固態(tài)溶液中，但又有金屬化合物(Cu3Sn/Cu6Sn5)產(chǎn)生，在室溫下這種物質(zhì)看的很清楚，其形狀成六角針尖型浮在焊錫表面上，當銅的含量增加時(shí)，焊錫工作溫度亦需要來(lái)克服含砂狀(grittiness)及緩慢濕潤(sluggishness)。但溫度的升高，又加速銅的熔入，如此會(huì )造成焊錫溫度過(guò)高的問(wèn)題，相反的當溫度降低于熔點(diǎn)5到10℃時(shí)，銅、錫的金屬化合物又開(kāi)始出現，而且可以人工方式清除，這種方式可以除去大部份的鉛雜質(zhì)，此時(shí)，含錫量會(huì )減少，因除去的是銅、錫的合金。上述方法無(wú)法除去含量低于0.7-0.8%的雜質(zhì)，在電子工業(yè)中一般銅含量高于0.3-0.8%時(shí)，即應換掉，但何時(shí)該換，并沒(méi)有一個(gè)很?chē)乐數囊幎?，可依狀況及發(fā)現問(wèn)題時(shí)再換錫。為了降低銅含量，應盡量將不要焊接的部分用防焊劑蓋住，同時(shí)盡量降低焊接溫度及時(shí)間，以降低銅的融入量，并應定時(shí)加入新錫，如此將有助于雜質(zhì)含量維持在一特定程度下，不再增加。
7.金：幾乎不熔錫與鉛的固態(tài)溶液中，但又有金屬化合物(Au2Pb、AuPb2)及(Au6Sn、AuSn、AuSn4)等產(chǎn)生，金融入焊錫的速度非?？?，在焊錫中會(huì )造成焊點(diǎn)灰暗及有浮渣的現象，在錫爐中當金的含量高達0.2%時(shí)，焊錫會(huì )變得黏滯而灰暗；因此，雖然金的可焊性非常好，但它所產(chǎn)生的問(wèn)題也很大，使用時(shí)要特別小心注意。
8.鐵：不熔于錫與鉛的固態(tài)溶液中，但溫度升高時(shí)有少量鐵會(huì )融入錫中，有二種金屬化合物(SeSn及FeSn2)產(chǎn)生，當鐵含量到達0.1%時(shí)，即會(huì )產(chǎn)生顆粒狀出現，鐵在焊錫作業(yè)溫度下并不會(huì )熔于焊錫中，因此大部分的錫爐以后為材質(zhì)，而不會(huì )產(chǎn)生問(wèn)題，只有在高溫427℃以上時(shí)才會(huì )開(kāi)始融入焊錫，因此要特別注意爐心及加熱器，不要直接接觸焊錫。
9.鎂：與鋁的影響相同，在室溫下不熔于錫鉛，有金屬化合物(Mg2Sn及Mg2Pb)產(chǎn)生，在電子零件中幾乎無(wú)鎂的成份，因此通常不會(huì )造成問(wèn)題。
10.銀：不熔于錫與鉛的固態(tài)溶液中，有金屬化合物(Ag6Sn及Ag3Sn)的產(chǎn)生，除非銀含量到達一定的量，并不算是什么雜質(zhì)污染，當超過(guò)限度時(shí)，會(huì )產(chǎn)生顆?；蚋泶裨诤更c(diǎn)表面。銀的來(lái)源通常是來(lái)自混成電路中(hybrid)，含銀金屬燒在陶瓷上或一些零件腳上，銀的成份會(huì )因此熔入焊錫中，當銀含量超過(guò)2%時(shí)，會(huì )在冷卻后分離出來(lái)，狀況與銅相同。
11.鎳：不熔于錫與鉛的固態(tài)溶液中，有金屬化合物(Ni3Sn、Ni3Sn2及Ni3Sn4)產(chǎn)生，這種雜質(zhì)在焊錫中很少發(fā)生，也沒(méi)有任何不利的影響發(fā)生。
12.硫：會(huì )影響濕潤的效果。實(shí)驗的報告中提到危險界限在7PPM(0.0007%)，真正好的焊錫，硫的含量不可超過(guò)2-3PPM。
13.鋅：少量的融入錫，但不熔于鉛的固態(tài)液中，不會(huì )產(chǎn)生金屬化合物，其影響焊錫的特性很大，會(huì )使焊錫流動(dòng)性降低，機械性能下降；當其含量達到0.005%時(shí)，即會(huì )造成結合性差，顆粒狀固化時(shí)易脆；當其含量達到0.003%時(shí)，即會(huì )造成焊錫表面氧化，不耐腐蝕。因此少量的鋅，即會(huì )造成很大的問(wèn)題。

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