静态熔融焊料的氧化根据液态金属氧化理论,熔融状态的金属表面会强烈的吸附氧,在高温状态下被吸附的氧分子将分解成氧原子,氧原子得到电子变成离子,然后再与金属离子结合形成金属氧化物.暴露在空气中的熔融金属液面瞬间即可完成整个氧化过程,当形成一层单分子氧化膜后,进一步的氧化反应则需要电子运动或离子传递的方式穿过氧化膜进行,静态熔融焊料的氧化速度逐渐减小;熔融的SnCu0.7比Snpb37合金氧化的要快.
哈佛大学的Alexei Grigoriev等人用99.9999%的纯锡样本放置在坩埚中,并在超低真空下加热到240℃,然后向其中充纯氧,通过X光线衍射,反射及散射观察熔融Sn的氧化过程·
锡渣本身含锡量较高,但由于产生了难熔的Sn-Cu合金,所以很难被再利用。锡渣的产生有其必然性,也有规律性,在生产作业中注意各方面程序是可以将其降到的。
豆腐渣状Sn-Cu化合物的清理
在波峰焊过程中,印刷电路板表面的敷铜以及电子元器件引脚上的铜都会不断地向熔融焊锡中溶解。而Cu与Sn之间会形成Cu6Sn5金属间化合物,该化合物的熔点在500oC以上,因此它以固态形式存在。同时,由于该化合物的密度为8.28g/cm3,而Sn63-Pb37焊锡的密度为8.80g/cm3,因此该化合物一般会呈现豆腐渣状浮于液态焊锡表面。当然,也有一部分化合物会由于波峰的带动作用进入焊锡内部。因此,排铜的工作就非常重要。其方法如下:停止波峰,锡炉的加热装置正常动作,首先将锡炉表面的各种残渣清理干净,露出水银状的镜面状态。然后将锡炉温度降低至190-200oC(此时焊锡仍处于液态),而后用铁勺等工具搅动焊锡1-2分钟(帮助焊锡内部的Cu-Sn化合物上浮),然后静置3-5个小时。由于Cu-Sn化合物的密度较小,静置过后Cu-Sn化合物会自然浮于焊锡表面,此时用铁勺等工具即可将表面的Cu-Sn化合物清理干净。
上述方法可以排除一部分的铜。但是如果焊锡中含铜量太高,就要考虑清炉。根据生产情况,大约每半年或一年要清炉一次。