锡粉中氧含量对焊锡的影响

2024-06-18 10:13
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锡膏锡粉制作当今业界流行的有两种方案:离心式喷粉及超声喷粉。喷粉后筛粉、存储、运输、锡膏搅拌等过程均会导致

锡粉氧化。锡粉颗粒越小,单位重量的锡粉表面积越大,氧化几率越高。而锡粉的氧化程度直接影响焊点的形状及品质国际标准规定锡粉含氧量如表1所示。



粒径型号

Type 3

Type 4

Type 5

Type 6

Type 7

Type 8


含氧量规格<ppm

120

150

180

200~800

400~1000

700~1100


1:不同粒径型号的锡粉的含氧量标准                       

实际业界使用的锡粉,自Type 5锡粉开始,许多企业无法达到标准规格。这使得细粉锡膏含氧量增加,影响焊接效果。使用细粒径锡膏的产品印刷锡膏量很少,这意味着锡膏中的助焊剂量有限;助焊剂既要清除焊接界面的氧化层,又要被锡粉氧化层耗费损减。当助焊剂活性被内外耗损,不足以清除焊接界面的氧化层时,就会出现焊点拒焊、退润湿现象。

助焊剂无法有效清除锡粉氧化层时,锡粉颗粒在加热到熔点以上时熔化,被氧化膜包裹无法融合为一个整体,冷却后仍呈现多个颗粒状,这种现象被称为“葡萄球”。当锡粉含氧量过大时,助焊剂清除的氧化物会堆积在焊点表面,导致焊点灰暗,即为冷焊现象。

因此,锡粉含氧量超标,会导致焊点发暗、呈颗粒状,以及润湿不良、拒焊或缩锡。实际生产中判定是否为锡膏本身导致的冷焊,可以通过锡膏进料检验的锡珠试验检定。

合理控制锡膏合金粉末含氧量,进而保证印刷锡膏的工艺稳定性是控制锡膏质量的关键之一。

采用氧氮氢分析仪测氧含量


一、仪器参数设置表1 氧分析仪工作参数

样品熔点很低,冲电极炉实际温度最高超过3000℃,为了防止样品熔融后,因温度过高升华,引起气路堵塞,造成后续测试的影响,需要对分析方法参数进行设置,一般锡粉样品方法设置电流为800A,锡铋合金粉末样品方法设置电流为660A。

二、实验步骤

1.样品处理:粉末样品经手动冲床压制成0.5g左右试样,经分析天平称重后直接投样分析测试。本实验选用编号为AR657Q195GBW(E)020191等标准样品进行氧元素校准。

2. 仪器开机:依次打开动力气(工业氮气)和载气(氦气)气瓶,打开仪器电源预热,待仪器稳定后,打开冷却水开关,打开计算机电源进入软件,选用调取合适的分析方法。


3. 样品称重:将样品置于分析天平上,称取样品,软件自动读取样品重量,在软件中输入样品名称,如使用镍囊,可将称好样品的镍囊捏扁,尽可能排出里面的空气,待测。4.样品测试:将石墨坩埚放至仪器下电极凹槽内,点击软件上开始分析按钮,待进料口打开后,投入样品,仪器自动分析。


三、实验数据

1.标样AR657测试数据(单位:%

2.标样Q195测试数据(单位:%

3.锡粉样品测试数据

4.锡铋粉样品测试数据

5.样品释放曲线


6.常用耗材(石墨坩埚、标样、高氯酸镁、碱石灰)可根据客户需求定制)

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