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锗的作用研究

文章出处:深圳市龙合自动化设备有限公司发表时间:2019/7/22 14:10:42【

 
     一般认为,锗是用于抑制无铅波峰焊中 SN100 合金氧 化物生长和熔渣的形成。最近,我们遇到客户反馈电路测 试的问题:电路测试时发现由于焊点表面氧化严重,探针 无法刺破表层氧化膜,当时认为可能是由于锗的含量低的 缘故。

有一个假定是由于锗的化学活性强于锡,在焊料中作 为被牺牲品替代锡被氧化掉了。锡的氧化物为绝缘体,除 了阻止电信号通过,还导致焊料表面明显发黄。

为了证实这个想法,我们利用 SERA(循序电化学还原 分析法)来测量氧化亚锡、氧化锡薄膜厚度并分析其与锗含量的关系。共测量三种 HASL 锡炉温度、三种锗含量、 回流0-2次等不同组合条件下,焊料表面氧化膜的厚度,冷 却方式为空冷。

首先进行一组不含锗的焊料测试,随后向焊料缸中加 入锗,当锗含量达到上限时,测试此时的氧化膜厚度;接 着向焊料缸中添加 SnCuNi 焊料棒,稀释锗含量,当含量稍 低于锗含量下限时,进行最后一组测试。测试中锗含量分 别为:0ppm、27ppm(低含量)、78ppm(高含量)。测 试的目的是研究不同锗含量对 SN100 焊料表面氧化膜的影 响。不含锗的一组实验结果如下:

经过回流后,几乎所有组合的表面 处理都变黄,氧化物总体厚度随着回流次数增加而增加, 且存在氧化亚锡向氧化锡的转变,这和预料的一致。HASL 锡炉温度对氧化膜影响相对次要。

锗含量增加后对结果的影响, 不同HSAL锡炉温度、回流次数条件下,几乎没有氧化层的 形成和表面变黄现象。

正如前面所提到的,通过向锡炉中添加 SnCuNi 焊料棒 稀释锗含量,直至低于推荐的 40-80ppm 规格范围。在本 研究中,锗含量为 27ppm,HASL 锡炉温度、回流次数对焊料表面氧化膜厚度的影响正如所预料,27ppm时表面氧化膜的厚度正好处在高低两个水平之间。

我们以 275℃ 锡炉温度条件下回流2次的试 验结果为对象,分析了锗含量对氧化膜厚度的影响,最后得出结果,锗对氧化物的形成有着非常显著的 抑制作用。

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