波峰焊中不熔錫產(chǎn)生的機(jī)理分析（中）

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??樣品概況

????? 通常的波峰焊過(guò)程的爐錫表面的錫渣產(chǎn)生，主要是由于焊錫在焊接高溫過(guò)程中與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)生成，其次由于助焊劑及其殘留物與焊錫之間化學(xué)反應(yīng)及其產(chǎn)物包覆造成，外觀大多呈灰黑色的砂礫或疏松的粘結(jié)狀。本文中筆者發(fā)現(xiàn)的不熔錫則與傳統(tǒng)的錫渣有較明顯的區(qū)別，它有一定的金屬光澤，典型樣品的外觀。為了便于機(jī)理與原因的分析，產(chǎn)生不熔錫的工藝所用的焊錫與助焊劑也一同收集。

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??分析過(guò)程

??1）光學(xué)顯微鏡分析

????? 首先選擇代表性的幾塊不熔錫，用顯微鏡對(duì)其組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)疏松，含有黑色的夾雜物以及部分大小不同的顆粒狀的金屬結(jié)晶體。說(shuō)明其中不但包覆有氧化物，還有一定的助焊劑殘留的有機(jī)物。不熔錫的整體多成塊狀，較普通的錫渣顆粒明顯粗大，且不容易弄碎。為了弄清其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，技術(shù)員將其與未經(jīng)使用的焊錫條一起制作金相，進(jìn)一步分析其微觀結(jié)構(gòu)。通過(guò)其結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)使用的焊錫其結(jié)構(gòu)致密均勻、沒(méi)有夾雜物或特殊的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，而不熔錫則有很多空洞，比表面積急劇增加，高溫過(guò)程氧化自然嚴(yán)重。

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??2）化學(xué)分析?

????? 形成了大量的不熔錫，人們往往首先想到的就是焊錫絲/焊錫條焊錫質(zhì)量不好，可能含有過(guò)多雜質(zhì)。為此，除了對(duì)不熔錫進(jìn)行外觀與金相分析以外，我們還對(duì)這些不熔錫以及未經(jīng)使用的焊錫均勻取樣，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行化學(xué)組成的分析。從其結(jié)果看，未發(fā)現(xiàn)異常情況，未經(jīng)使用的焊錫符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8012，而不熔錫的成分也符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)只是使用過(guò)程中線路板或元器件引線腳上的銅的溶解造成了銅含量的增加，但也未超出0.3%重量百分比的控制標(biāo)準(zhǔn)。可見(jiàn)均勻取樣進(jìn)行的測(cè)試證明焊錫條與不熔錫在整體上其化學(xué)成分沒(méi)有明顯差異。

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??3）掃描電鏡與能譜分析

????? 由于簡(jiǎn)單的外觀檢查以及成分分析沒(méi)有發(fā)現(xiàn)不熔錫產(chǎn)生的線索，于是技術(shù)員再使用掃描電鏡來(lái)對(duì)其結(jié)果做更細(xì)致而深入的分析，并對(duì)其中發(fā)現(xiàn)的異常區(qū)域使用能譜進(jìn)行微區(qū)現(xiàn)場(chǎng)分析。用SEM在不同放大倍數(shù)下進(jìn)行觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在2000倍率下可以清晰地看到不熔錫表面有明顯的針狀結(jié)構(gòu)，用EDS分析則證實(shí)該針狀物質(zhì)是氧化鋁；結(jié)構(gòu)的焊料表面對(duì)其成分進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，該絮狀物質(zhì)的主要成分也為氧化鋁。而用SEM在同樣的倍率下觀察未經(jīng)使用的正常的焊錫的表面結(jié)構(gòu)，則發(fā)現(xiàn)明顯不同。

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