焊錫絲上的發黑表現為外表面深灰色到深黑色的變色,通常出現在儲存後、手動焊接過程中或回流焊後,雖然視覺上令人震驚,但它並不總是與可焊性下降相關,但它的存在表明存在潛在的化學或熱不穩定性,必須追溯到根本原因,而不是僅僅將其視為表面現象。當焊錫絲長時間暴露在環境空氣中時,特別是在高於 35°C 的環境溫度或超過 60% 的高相對濕度下,錫-銅或錫-銀-銅合金基體會經歷逐漸的表面氧化,其中氧擴散到近表面晶格中,與錫反應形成 SnO2,與銅反應生成 CuO 或Cu2O,這兩者都會顯著導致光學變暗,如果焊絲缺乏有效的松香基保護塗層或經過機械磨損,則去除了天然鈍化層。
周圍環境中存在的含硫化合物,例如從橡膠包裝材料、硫化墊圈甚至某些類型的紙板存儲盒中釋放出的硫化氫,會通過形成硫化錫 (SnS) 和硫化銅 (Cu2S) 來引發快速失去光澤,這兩種物質都具有很強的光吸收特性,即使在亞微米厚度也可能會呈現在亞微米盤,如果其中 4 小時內的光吸收特性,即使在亞微米厚度也可能會呈現這種封閉子盤內。沒有蒸氣阻隔包裝的硫排放材料。助焊劑化學起著決定性作用,特別是當使用低活性松香輕度活化 (RMA) 或含有鹵化活化劑(如己二酸)和少量溴或氯的免清洗助焊劑時,因為手工焊接或返工過程中的重複熱循環會將這些化合物分解成活性鹵素自由基,攻擊焊料表面並催化局部腐蝕,特別是在微體結構不正常的化學結構處。
自動焊接系統送線過程中的不當處理會引入機械應力,破壞助焊劑薄膜的均勻性,使裸露金屬貼片在預熱過程中加速氧化,並且當選擇性焊接爐中氮氣吹掃不足(其中氧氣濃度超過 1000 PPM)時,整個熔融彎液面區域的表面氧化物再生長速率呈指數增長。儲存條件同樣重要:焊錫絲保存在不受氣候控制的倉庫中,晝夜溫度波動超過 15°C,會導緻密封捲筒內發生冷凝,在助焊劑殘留物和合金表面之間形成微電解池,從而導致電偶變暗,一旦開始,即使在室溫下沒有外部能量輸入,這種反應也會緩慢持續。與供應商相關的因素包括單位長度助焊劑塗層重量不一致、抗氧化劑添加劑濃度變化低於所需的 0.02-0.05 wt% 閾值,以及使用鐵或鎳雜質含量較高的回收錫,從而使異質氧化位點成核。
驗證方法必須超越目視檢查,需要截面 SEM-EDS 分析來區分錶面硫化物膜和本體金屬間氧化,並需要 FTIR 光譜來識別降解的有機酸殘留物與完整的松香酯,因為僅憑顏色無法區分可逆的表面變色和不可逆的表面下降解。緩解措施的關鍵是在低於 25°C 和 40% RH 的條件下實施氮屏蔽存儲,消除所有含硫包裝組件,指定具有經過驗證的抗氧化劑含量報告的焊劑塗層焊絲,並將手動焊接過程中的累積熱暴露限制在峰值尖端溫度不超過 370°C(對於標準 63/37 SnPbAC 25025 350°C(對於標準 63/37 SnPbAC 250125 25 年)




