镀层可焊性的储存期试验及试验方法

本文摘要：一、储存期对可焊性的影响元器件在长年存放在过程中，各种镀层金属表面的可焊性皆不会好转，而且这种好转是随着储存期的减少而减少的。经常出现上述现象的原因是：●金属表面认识空气中的氧气、水分，在个别场合还不会有SO2气体、盐雾之类的腐蚀性气体，分解水解膜和氯化膜，使金属镀层的可焊性大大劣化。●上层镀层与基体金属之间，两种金属原子的蔓延构成的金属间化合物，使镀层有所减少，从而使表面可焊性上升。

一、储存期对可焊性的影响元器件在长年存放在过程中，各种镀层金属表面的可焊性皆不会好转，而且这种好转是随着储存期的减少而减少的。经常出现上述现象的原因是：●金属表面认识空气中的氧气、水分，在个别场合还不会有SO2气体、盐雾之类的腐蚀性气体，分解水解膜和氯化膜，使金属镀层的可焊性大大劣化。●上层镀层与基体金属之间，两种金属原子的蔓延构成的金属间化合物，使镀层有所减少，从而使表面可焊性上升。

例如，将镀上Sn导线曝露在155℃温度下展开加快老化，就不会在基体Cu和镀层Sn之间构成铜锡金属间化金物的界面层，此界面层持续16h起到后，其厚度将减至2μm。这对于镀层较薄或偏心的镀Sn插槽而言，可想而知不会把镀Sn层几乎消耗掉，或者将插槽周围的一部分消耗掉，从而在插槽表面上遮住金属间化合物界面，这样的表面是很难焊的。因此，国际锡金属研究协会研究了镀Sn层和基体金属之间的互相蔓延情况后，明确提出在镀Sn层和基体金属间引入一层阻挡层以减缓金属间化合物的生长速度。当然在室温下也不会构成界面合金层，但是由于这个过程展开得十分较慢，其厚度常常都会多达1μm。

因此，尽管长年存放在，可焊性也会显著转变。二、加快老化处置试验为了使元器件买方能用加快老化的方法来检查储存后的元器件可焊性，且只有那些在老化处置后仍保持良好可焊性的元器件插槽，才能精辟在室温下长年储存，其可焊性也会有显著的上升，人们想到了各种加快老化处置办法，作为检验交给期间可焊性历时变化的参照。

1.国际电工委员会引荐的老化方法国际电工委员会引荐的老化方法中，还包括1h和4h的蒸汽老化，155℃、16h的高温老化和10天的恒定湿热老化等几种。湿热老化和蒸汽老化的主要影响是表层水解和生锈，而155℃的高温老化除了使基体金属表层水解之外，还将大大加快Cu-Sn合金层的构成。似乎高温老化对可焊性的影响尤为相当严重，其次是10天的湿热老化和4h的蒸汽老化。

对于1h的蒸汽老化，按照美国军标MIL-STD-202F中试验方法208D的规定，最少相等于具备各种发育效应的综合储存条件下6个月的大自然老化量。对于审定长年储存的导线端头可焊性在155℃下加快老化16h的方法不适合于较慢测量。若一定要在155℃下做到仿真试验，只要加快老化4h之后充足了。

2.日本土肥信康等人的研究试验结论日本土肥信康等人通过研究试验指出：（1）与冷却（150℃、1h）处置、亚硫酸气体（25℃、90%RH，SO2浓度为2000ppm，5h）和盐雾（35℃、5%NaCl水溶液喷雾、5h）处置等方法比起，蒸汽老化（90%RH、100℃、3～24h）是一种条件十分严苛的加快老化处置方法，它能仿真所有使镀层可焊性好转的因素，而且用于的设备比较非常简单，重复性较好，指出是最适宜的加快老化处置方法。（2）对现今电子工业领域中的各类可焊性镀层，为检验其长年交给的可焊性，可使用试验条件掌控精确度较好的可焊性试验方法，再行再加能涵盖所有影响可焊性好转因素的蒸汽老化处置方法二者后用。3.国内电子业界的试验建议国内工业部门也有人通过试验后指出，镀层可焊性在大自然储存后的变化一般来说可通过特例两项等效加快试验来展开仿真。1）蒸汽加快老化试验蒸汽加快老化试验把样品挂在凝结的蒸馏水面上，距离水面为（25±5）mm，老化时间不少于2h。

据有关资料称之为，蒸汽加快老化试验2h的可焊性劣化程度与无工业气体的储存室中无纸盒大自然储存25个月后的可焊性是等效的。似乎要预测2年后引线的可焊性，只需展开2h的蒸汽加快老化才可。

2）稳态湿热加快老化试验稳态湿热加快老化试验把样品放进干燥箱中，温度为40℃，相对湿度为（93±3%）RH，老化时间根据用于拒绝确认。稳态干燥老化10天和无工业气体的储存室中无纸盒储存25个月后的可焊性是等效的。

根据樊融融编著的现代电子装联工艺可靠性改篇。

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