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锡膏中的杂质及其影响

锡膏中的杂质及其影响
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有铅锡膏的主要金属成份是锡和铅,除此之外,含有的微量金属为杂质,锡膏中有微量其它金属无素以杂质的形式混入,有些是无害的,根据不同的含量,有的杂质能起到改善锡膏某些特性的作用,此时的锡膏就被称为“掺某某元素的锡膏”,有些杂质则不然,即使混入微量,如锡铅共晶合金中锌或铝的含量即使公办0.001%,也会对润湿性的焊接点的性能产生很大的影响,由于杂质含量的不同,锡膏的性能也会产生很大的差异.
下面介绍请要杂质的一般性质及其影响:
1.       锌(Zn)
锌(Zn)含量达0.001%左右就会产生影响,当达到.01%时就会对锡膏的流动性及润湿性造成不良影响,明显影响焊点的外观。
2.       铝(Al)
当铝含量达0.001%时,其影响就会表现出来,铝对锡膏的的流动性和润湿性有损害,它不但影响外观和操作,而且容易发生氧化和腐蚀。
3.       镉(Cd)
镉具有降低熔点的作用,并能使焊料的晶粒变得粗大而失去光泽。如果镉含量超过0.001%,就会使流动性(氧化物等非金属夹杂物的存在会降低锡膏的流动性,增大粘度)降低,焊点会变脆。
4.       锑(Sb)
锑可使焊点的机械强度和电阻增大,当其含量在0.3%~3%时,焊点成形及好,如果含量在6%以内,不但不会出现不良影响,还可以使焊点的强度增加,增大焊料的蠕变阻力,所以可用在高温锡膏中,但是,当含量超过6%,焊点会变得脆而硬,流动性和润湿性变差,抗腐蚀性减弱。另外,含锑的锡膏不适于含锌的母材。
5.     铜(Cu)
铜的熔点高,能够增大结合强度,当其含量在1%以内时,会使蠕变阻力增加,焊料中含有少量的铜可以抑制焊锡对电烙铁的熔蚀,但铜含量超过1%对焊接是有害的,铜常来源于焊接过程,特别是波峰焊时PCB焊盘溶解到焊料中,使焊料熔点上升,流动性变差,焊点易产生拉尖桥接等不良,因此铜含量是经常检测的项目。
6.     (Fe)
铁可使焊料熔点增高,不易操作,还会使焊料带上磁性。
7.     铋(Bi)
铋可使焊料熔点下降并且变脆.
8.     砷(As)
砷即使含量很少,也会影响焊点外观,使硬度和脆性增大,但可使流动性略有提高。
9.     磷(P)
微量磷能增加锡膏的流动性,磷含量过大时会熔蚀烙铁头。
下面为焊料杂质的标准容许限值
杂质
JIS-Z-328231972
MIL
QQ-S-571d
B级
A级
S级
1.0以下
0.3以下
0.1以下
0.2~0.5※
0.08
0.05以下
0.03以下
0.08以下
0.35
0.05以下
0.03以下
0.25以下
0.35
0.005以下
0.005以下
0.005以下
0.35
0.03以下
0.02以下
0.02以下
0.35
0.005以下
0.005以下
0.005以下
0.35
0.03以下
0.03以下
0.03以下※
注:※表示MIL标准中的杂质容许值,因含锡量百分比的差异略有不同
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