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鍺的作用研究

文章出處:深圳市龍合自動化設備有限公司發表時間:2019/7/22 14:10:42【

 
     一般認為,鍺是用于抑制無鉛波峰焊中 SN100 合金氧 化物生長和熔渣的形成。最近,我們遇到客戶反饋電路測 試的問題:電路測試時發現由于焊點表面氧化嚴重,探針 無法刺破表層氧化膜,當時認為可能是由于鍺的含量低的 緣故。

有一個假定是由于鍺的化學活性強于錫,在焊料中作 為被犧牲品替代錫被氧化掉了。錫的氧化物為絕緣體,除 了阻止電信號通過,還導致焊料表面明顯發黃。

為了證實這個想法,我們利用 SERA(循序電化學還原 分析法)來測量氧化亞錫、氧化錫薄膜厚度并分析其與鍺含量的關系。共測量三種 HASL 錫爐溫度、三種鍺含量、 回流0-2次等不同組合條件下,焊料表面氧化膜的厚度,冷 卻方式為空冷。

首先進行一組不含鍺的焊料測試,隨后向焊料缸中加 入鍺,當鍺含量達到上限時,測試此時的氧化膜厚度;接 著向焊料缸中添加 SnCuNi 焊料棒,稀釋鍺含量,當含量稍 低于鍺含量下限時,進行最后一組測試。測試中鍺含量分 別為:0ppm、27ppm(低含量)、78ppm(高含量)。測 試的目的是研究不同鍺含量對 SN100 焊料表面氧化膜的影 響。不含鍺的一組實驗結果如下:

經過回流后,幾乎所有組合的表面 處理都變黃,氧化物總體厚度隨著回流次數增加而增加, 且存在氧化亞錫向氧化錫的轉變,這和預料的一致。HASL 錫爐溫度對氧化膜影響相對次要。

鍺含量增加后對結果的影響, 不同HSAL錫爐溫度、回流次數條件下,幾乎沒有氧化層的 形成和表面變黃現象。

正如前面所提到的,通過向錫爐中添加 SnCuNi 焊料棒 稀釋鍺含量,直至低于推薦的 40-80ppm 規格范圍。在本 研究中,鍺含量為 27ppm,HASL 錫爐溫度、回流次數對焊料表面氧化膜厚度的影響正如所預料,27ppm時表面氧化膜的厚度正好處在高低兩個水平之間。

我們以 275℃ 錫爐溫度條件下回流2次的試 驗結果為對象,分析了鍺含量對氧化膜厚度的影響,最后得出結果,鍺對氧化物的形成有著非常顯著的 抑制作用。

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