锡和锡基合金镀层的可焊性研究

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讨论了锡和锡基合金镀层的表面元素组成和表面氧化物的生成及其与可焊性的关系。锡和锡基合金包括Sn,Sn-Bi,Sn-Pb以及它们组合镀层的表面元素组成和表面氧化物的生成情况采用X-光电子能谱(XPS)和俄歇电子能谱(AES)进行研究,这些镀层在155℃,16h热老化前后的可焊性采用润湿称量法测定。研究结果表明在铜基体上电镀光亮锡和锡基合金镀层的可焊性均优于相应的非光亮镀层,这是由于光亮镀层的表面结构致密、孔隙率小。故抗氧化能力增强。相同厚度(约10μm)的光亮Sn-Bi和Sn-Pb镀层的可焊性较光亮Sn镀层更好,这是由于Bi和Pb作为相应镀层的组份与纯Sn比较能提高润湿力和减少表面氧化物的生成。Pb-Sn/Sn和Pb-Sn/Sn-Bi组合镀层的研究结果表明,组合镀层中Cu-Sn金属间化合物层更薄,这是由于以高Pb-Sn(Pb含量>60wt%)为中间层的组合镀层能阻挡Cu-Sn金属间化合物的生成与扩散,而且,中间Pb-Sn层的Pb无论在室温或经热老化处理后均已扩散到Sn或Sn-Bi镀层表面。组合镀层表面氧化物厚度也较相应的Sn或Sn-Bi镀层要少。Pb-Sn/Sn镀层在面氧化物是锡氧化物,而扩散到表面的Pb仍以金属态存在。Pb-Sn/Sn-Bi镀层中的Bi和扩散到表面的Pb也仍以金属态存在。这是由于在大气中Sn较Bi和Pb更易被
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