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锡焊料抗老化金属元素的选择

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文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2015-04-23 17:00:00

  焊料金属合金是以锡元素为基料,属于低温软钎料范畴,它的应用面广阔,在电子信息工业中已成为耗用量主角。像电子封装焊接工艺中,波峰焊线路板、热风正平、喷锡、热浸焊等使用更广。对老化技术项目,锡液热态的工艺,抗氧化为重点,对电子产品抗老化项目性能鉴定不是很突出。抗氧化指标主要为减少锡渣、锡灰的大量产生以提高净化焊接水平,并节约耗锡,降低经营成本。

  在电子产品中延长使用寿命,实现抗老化实效方面如手机等微型化、薄型化电子信息产品上,和太阳能发电产品成为主要的技术指标,具体的焊料成品像GBA锡珠及光伏镀锡铜带,它要考核的焊接件不能变色发黄、变形老化,须要经过双85℃(温度85℃,湿度85%)超过1000小时考验而不变黄、不变形的考验。另外能经受高低电压鉴定(-40V+80V)的考验,通过上述考验不老化才算合格。

  抗氧化与抗老化既存在共同点也存不同点,应该说抗老化的要求比起抗氧化是更深层次的科技项目,可以说抗氧化是锡焊料焊接工艺表面质量的指标。而抗老化才是锡焊料焊接产品之本质质量指标。从锡焊料合金组成分析,抗氧化加入的元素是PCaAl,它能够在锡合金液态焊接工艺中改善金属合金氧化,促使减少氧化物锡渣、锡灰的产生,达到降低耗锡的经济成本与净化焊接的质量作用。但是,上述三个抗氧化元素都是很活泼易挥发的。随着液态焊接工艺时间的延长都会升华消失。仅能治表而不是抗老化的永久性锡合金的治本结构。真正的锡合金抗老化的治本措施是在锡合金组成结构中投放不挥发,不升华的治本金属元素,才能达到电子产品抗老化的本质指标。

  锡焊料中治本的合金常用元素,成本一般比较昂贵,而且熔点也较高,大部分元素须采取中间合金工艺。如钛的熔点为1725℃,镍的熔点为1455℃,钯的熔点为1555℃,锗的熔点也达960℃。但配入量是微量的。

  抗老化的检验项目:

1)无铅,经焊接之后产品不容许发黄,变质,变形。

2)要经双85℃(温度85℃,湿度85%)鉴定而不能变色,氧化和变形,检测时间要超过1000小时。

3)高低电压鉴定(-40V+80V)试样不得变形,变色,脱焊等可靠性。

4GBA锡珠产品要经300℃回流焊鉴定而不能变色,变形。

  :治表抗老化合金是指在配方结构上,它是添加P,Ga抗氧化元素的,上述元素随着温度的提高或液态工艺时的延长,其抗老化效果是要消失的,故仅为治表的效果。而治本的合金组成元素是不受液温与时间作用而消失,故谓之治本的配方。