常見金屬表面氧化層_焊錫絲廠家

我們知道，助焊劑（膏）的主要功能之一是去除焊料及被焊金屬表面的氧化物，那么這個氧化物究竟是什么呢？廣勝焊錫作為一家焊錫絲廠家，專業生產“廣勝”牌樹脂芯焊錫絲、焊錫條、助焊劑、無鉛焊料、抗疲勞水箱專用錫焊料等電子專用材料產品。下面就對常見的金屬銅、錫、鉛表面氧化作一些分析。

廣勝焊錫

一、銅表面的氧化層

在元素周期表中，銅是過渡性元素，具有密度大（密度：8.960 g/cm3）、導電性好（電阻率：1.75×10-8Ω·m）、導熱性好（熱導率：401 W/m.K）的特點，但銅表面在大氣中易氧化，它的氧化物有黑色的氧化銅CuO（+2價銅）和暗紅色的氧化亞銅Cu2O（+1價銅）。通常氧化了的PCB焊盤表面呈現暗紅色，故一般認為它的表面氧化物應以Cu2O為主。通常+1價銅的化合物大都難溶于水，因此氧化亞銅對焊接有較大的危害。

銅表面在室溫下形成10nm厚的氧化層大約需要90天，隨著時間增長，氧化層還會繼續增厚。銅在高溫時氧化速度會明顯加速，例如，銅在106℃時僅16h就可以形成10nm厚度的氧化層。銅在電子行業是經常用到的材料，我們日常所用PCB板（裸銅板、OSP等），要求密封保存，其根本原因就在于銅表面易氧化而影響到它的可焊性。

       此外，PCB加工過程中表面的銅層在腐蝕介質（如H2O2/H2O4、CuCl2/HCl、CrO3/H2SO4體系中）以及濕熱環境里將加速生成Cu2O，并有可能會生成鈍化膜（鉻酸鹽膜），這種鈍化膜不易去除干凈，一旦去除不干凈就會顯著影響PCB的可焊性，這種現象在生產中會經常發生，因此PCB制造商在PCB生產過程中應徹底漂洗及烘干PCB，以保證PCB的可焊性。

二、錫/鉛表面的氧化層
      錫／鉛在元素周期表中排列均是第Ⅳ類主族元素，Ⅳ元素又稱為碳族元素，本為非金屬，但因錫／鉛排列在碳族元素的末端，故呈現金屬元素的特征。碳族元素能夠形成+2價和+4價的化合物，故錫／鉛有MO和MO2兩類氧化物。錫在200℃以下的空氣中氧化，這兩種氧化物都存在。其中SnO呈黑色，SnO2呈白色。元器件放久了引腳會發黑就是因為形成了SnO.在焊接過程中，由于助焊劑的作用有時會生成4價的錫鉛化合物。
      相對于銅來說，錫的氧化層的生長要慢得多，通常按對數規律呈緩慢上升趨勢，新生錫表面氧化層一周后僅為2nm,一年后可達3nm。在高溫下錫氧化會明顯加快，例如200℃時SnO2生長速度是100℃時生長速度的兩倍，200℃下24h后在鍍錫的銅導線上氧化層厚度可達30nm.在鉛錫合金的表面上還集聚著鉛，因為錫的活性比鉛的活性高，故在合僉中錫首先被氧化，所以對焊料合金來說，氧化物主要是SnO.

      在電子產品的焊接中，與焊接有關的材料主要是銅、錫、鉛，此外還有銀、鐵鎳合金等，它們也相應存在氧化層。通過對銅、錫表面氧化層的研究不難發現，高溫高濕是形成氧化層的主要原因。這就提醒我們，在這些材料的存儲和使用過程中都應該注意避免高溫高濕，以免造成氧化給焊接過程帶來困難，日常應在恒溫恒濕環境下保存，真空包裝，并放置干燥劑。