电镀不良对策.docx

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电镀不良对策

電鍍不良對策一

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鍍層品質不良的發生多半為電鍍條件,電鍍設備或電鍍藥水的異常,及人為疏忽所致.通常在現場發生不良時比較容易找出原因克服,但電鍍後經過一段時間才發生不良就比較棘手.然而日後與環境中的酸氣,氧氣,水分等接觸,加速氧化腐蝕作用也是必須注意的.以下本章將對電鍍不良的發生原因及改善的對策加以探討說明.

1.表面粗糙:

指不平整,不光亮的表面,通常成粗白狀

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.素材表面嚴重粗糙,鍍層無法覆蓋平整.1.若為素材嚴重粗糙,立即停產並通知客戶.

2.金屬傳動輪表面粗糙,且壓合過緊,以至於壓傷.2.若傳動輪粗糙,可換備用品使用並檢查壓合緊度.

3.電流密度稍微偏高,部分表面不亮粗糙（尚未燒焦）3.計算電流密度是否操作過高,若是應降低電流

4.浴溫過低,一般鍍鎳才會發生）4.待清晰度回升再開機,或降低電流,並立即檢查溫控系統.

5.PH值過高或過低,一般鍍鎳或鍍金（過低不會）皆會發生.5.立即調整PH至標準範圍.

6.前處理藥液腐蝕底材.6.查核前處理藥劑,稀釋藥劑或更換藥劑

2.沾附異物:

指端子表面附著之污物.

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.水洗不乾淨或水質不良（如有微菌）.1.清洗水槽並更換新水.

2.佔到收料系統之機械油污.2.將有油污處做以遮蔽.

3.素材帶有類似膠狀物,於前處理流程無法去除.3.須先以溶劑浸泡處理.

4.收料時落地沾到泥土污物.4.避免落地,若已沾附泥土可用吹氣清潔,浸透量很多時,建議重新清洗一次.

5.錫鉛結晶物沾附5.立即去除結晶物.

6刷鍍羊毛?

纖維絲6.更換羊毛?

並檢查接觸壓力.

7.紙帶溶解纖維絲.7.清槽.

8.皮帶脫落屑.8.更換皮帶.

3.密著性不良:

指鍍層有剝落.起皮,起泡等現象.

（1）可能發生的原因:

（2）.改善對策:

1.前處理不良,如剝鎳.1.加強前處理.

2.陰極接觸不良放電,如剝鎳,鎳剝金,鎳剝錫鉛.2.檢查陰極是否接觸不良,適時調整.

3.鍍液受到嚴重污染.3.更換藥水

4.產速太慢,底層再次氧化,如鎳層在金槽氧化（或金還原）,剝錫鉛.4,電鍍前須再次活化.

5.水洗不乾淨.5.更換新水,必要時清洗水槽.

6.素材氧化嚴重,如氧化斑,熱處理後氧化膜.6.必須先做除銹及去氧化膜處理,一般使用化學拋光或電解拋光.

7.停機化學置換反應造成.7.必免停機或剪除不良品

8,操作電壓太高,陰極導電頭及鍍件發熱,造成鍍層氧化.8.降低操作電壓或檢查導線接觸狀況

9,底層電鍍不良（如燒焦）,造成下一層剝落.9.改善底層電鍍品質.

10.嚴重.燒焦所形成剝落10.參考NO12處理對策.

4.露銅:

可清楚看見銅色或黃黑色於低電流處（凹槽處）

（1）可能發生原因:

（2）改善對策:

1.前處理不良,油脂,氧化物.異物尚未除去,鍍層無法析出.1.加強前處理或降低產速

2.操作電流密度太低,導致低電流區,鍍層無法析出.2.重新計算電鍍條件.

3鎳光澤劑過量,導致低電流區,鍍層無法析出3.處理藥水,去除過多光澤劑或更新.

4.嚴重刮傷造成露銅.4.檢查電鍍流程,（查參考NO5）

5.未鍍到.5.調整電流位置.

5刮傷:

指水平線條狀,一般在錫鉛鍍層比較容易發生.

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.素材本身在沖壓時,及造成刮傷.1.停止生產,待與客戶聯繫.

2.被電鍍設備中的金屬製具刮傷,如陰極頭,烤箱定位器,導輪等.2.檢查電鍍流程,適時調整設備和制具.

3.被電鍍結晶物刮傷.3.停止生產,立即去除結晶物.

6.變形（刮歪）:

指端子形狀已經偏離原有尺寸或位置.

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.素材本身在沖壓時,或運輸時,即造成變形.1.停止生產,待與客戶聯繫.

2.被電鍍設備,制具刮歪（如吹氣.定位器,振蕩器,槽口,回轉輪）2.檢查電鍍流程,適時調整設備和制具.

3.盤子過小或捲繞不良,導致出入料時刮歪3.停止生產,適時調整盤子

4.傳動輪轉歪,4.修正傳動輪或變更傳動方式.

7壓傷：

指不規則形狀之凹洞

可能發生的原因：

改善對策：

1）本身在沖床加工時，已經壓傷，鍍層無法覆蓋平整

2）傳動輪鬆動或故障不良，造成壓合時傷到1）停止生產，待與客戶聯

2）檢查傳動機構，或更換備品

8白霧：

指鍍層表面卡一層雲霧狀，不光亮但平整

可能發生的原因：

1）前處理不良

2）鍍液受污染

3）錫鉛層愛到酸腐蝕，如停機時受到錫鉛液腐蝕

4）錫鉛藥水溫度過高

5）錫鉛電流密度過低

6）光澤劑不足

7）傳致力輪髒污

8）錫鉛電久進，產生泡沫附著造成改善對策：

1）加強前處理

2）更換藥水並提純污染液

3）避免停機，若無法避免時，剪除不良

4）立即檢查溫控系統，並重新設定溫度

5）提高電流密度

6）補足不澤劑傳動輪

7）清潔傳動輪

8）立即去除泡沫

9針孔：

指成群、細小圓洞狀（似被鍾紮狀）

可能發生的原因：

改善對策：

1.操作的電流密度太1.降低電流密度

2.電鍍溶液表面張力過大，濕潤劑不足。

2.補充濕潤劑，或檢查藥水。

3.電鍍時間攪拌效果不良。

3.加強攪拌。

4.錫鉛浴溫過低4.調整浴溫

5.電鍍藥水受到污染。

5.提純藥水或者更新。

6.前處理不良。

6.加強前處理效果。

10.錫鉛重熔：

指鍍層表面有如山丘平原狀（似起泡，但密著性良好），只有錫鉛鍍層會發生。

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.錫鉛陰極過熱（電壓太高），導致錫鉛層重熔。

1.降低電壓，並瞭解為何浴電壓過高，在進行修正電鍍條件。

2.烤箱溫度過高，且烘烤時間過長，導致錫鉛層重熔。

2.降低烤箱溫度，並檢查溫控系統。

11.端子熔融：

指表面有受熱熔成凹洞狀，通常是在銅素材（鍍鎳前）或錫鉛電鍍時造成。

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.鍍鎳前或錫鉛電鍍間的陰極接觸不良，放電火花將銅材熔成凹洞。

1.檢查陰極，並適時調整。

12.鍍層燒焦：

指鍍層表面嚴重黑暗，粗糙，如碳色一般。

（指高電流密度區）

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.操作電流密度過高。

1.降低電流密度。

2.浴溫過低。

2.提高浴溫，並檢查溫控系統。

3.攪拌不良。

3.增加攪拌效果。

4.光澤劑不足。

4.補足光澤劑。

5.PH值過高。

5.修正PH值至標準範圍。

6.選鍍位置不當。

（電子流曲線）6.重新修正電鍍位置，注意電流分佈線。

7.整流器濾波不良。

7.檢查濾波度是否符合標準，若偏移時須將整流器送修。

13.電鍍厚度太高：

指實際鍍出膜厚超出預計的厚度。

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.傳動速度變慢，不准或速度不穩定。

1.檢查傳動系統，校正產速。

2.電流太高，不准或電流不穩定。

2.檢查整流器與陰陽極，適時予以修正。

3.選鍍位置變異。

3.檢查電鍍位置是否偏離，重新調整。

4.藥水金屬濃度升高，一般鍍金較敏感。

4.調整電流或傳動速度。

5.藥水PH值過高。

5.調整PH值至標準範圍。

6.螢光膜厚測試儀偏離，或測試方法錯誤。

6.校正儀器或確定測試方法。

7.浴溫偏高。

7.檢查溫控系統。

14.電鍍厚度不足：

指實際鍍出膜厚低於預計的厚度

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.傳動速度變快，不准或速度不穩定。

1.檢查傳動系統，校正產速。

2.電流太低，不准或電流不穩定。

2.檢查整流器與陰陽極，適時予以修正。

3.選鍍位置變異。

3.檢查電鍍位置是否偏離，重新調整。

4.藥水金屬濃度降低，或藥水被稀釋。

4.調整電流或傳動速度，必要時須停產。

5.藥水PH值偏低。

5.調整PH值至標準範圍。

6.螢光膜厚測試儀偏離，或測試方法錯誤。

6.校正儀器或確定測試方法。

7.浴溫偏低。

7.檢查溫控系統，必要時須停產。

8.鍍層結構中有結金，消耗掉部分電流。

8.去除結金物或更換制具。

9.電鍍藥水攪拌，循環不均或金屬補充不及消耗。

9.改善藥水循環或補充狀況。

15.電鍍厚度不均：

指實際鍍出膜厚時高時低，或分佈不均。

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電鍍不良對策二

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.傳動速度不穩定。

1.檢查傳動系統，校正產速。

2.電流不穩定。

2.檢查整流器與陰陽極，適時予以修正。

3.端子嚴重變形，造成選鍍位置不穩定。

3.檢查電鍍位置是否偏離，若素材嚴重變形製程無法改善，須停產。

4.端子結構造成高低電流分佈不均。

4.調整電鍍位置，增加攪拌效果。

5.攪拌效果不良。

5.增加攪拌效果。

6.膜厚測試位置有問題，造成誤差大。

6.須重新修定測試位置。

7.選鍍機構不穩定。

7.改善選鍍機構。

16.鍍層暗紅：

通常指金色澤偏暗偏紅。

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.鍍金藥水偏離。

1.重新調整電鍍藥水。

2.鍍層粗糙，燒白再覆蓋金層即變紅。

2.改善鎳層不良。

3.水洗水不淨，造成紅斑。

3.更換水洗水。

4.鍍件未完全乾燥，日後氧化發紅。

4.檢查乾燥系統，確定鍍件乾燥，已發紅的端子，可以用稀氰化物清洗。

17.界面黑線，霧線：

通常在半鍍錫鉛層的界面有此現象。

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.陰極反應太大，大量氫氣泡沫浮於液面。

1.降低電流。

2.陰極攪拌不良。

2.調整振蕩器的頻率和振幅。

3.選鍍高度調整不均。

3.檢查選鍍高度，重新修正。

4.鍍槽設計不良，造成泡沫殘存於鍍槽液面，無法排除。

4.改善鍍槽結構。

5.錫鉛藥水低電流區白霧。

5.修正錫鉛藥水至最佳槽況。

6.整流器濾波不良。

6.用示波器測量濾波度，確定濾波不良時，檢修整流器。

18.焊錫不良：

指錫鉛鍍層沾錫能力不佳。

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.錫鉛電鍍液受到污染。

1.更換錫鉛藥水。

2.光澤劑過量，造成鍍層碳含量過多。

2.立即作活性炭過濾，或更換藥水。

3.電鍍後處理不良（酸液殘存，水質不佳，鹽類生成，異物附著）。

3.改善流程，改善水質

4.密著不良4.解決密著不良問題。

5.電鍍時電壓過高，造成鍍件受熱氧化，鈍化5.改善導電設備。

6.電流密度過高致鍍層結構不良。

6.降低電流密度。

7.攪拌不良致鍍層結構不良。

7.增加攪拌效果。

8.浴溫過高，致鍍層結構不良。

8.立即降低浴溫並檢查冷卻系統。

9.鍍層因放置環境較差，時間過久，致鍍層氧化，老化。

9.加強包裝及改善儲存環境。

10.鍍層太薄10.增加電鍍層厚度。

11.焊錫溫度不正確。

11.檢查焊錫溫度。

12.鍍件形狀構造影響。

12.改變判定方法。

13.焊劑不純物過高。

13.更換焊劑。

14.鍍件材質的影響（錫>錫鉛>金>銅>磷青銅>黃銅）14.探討材質。

15.鍍件表面有異物，如油污。

15.去除異物。

16.底層粗糙。

16.改善底層平整度。

19.鍍層發黑：

不包含燒焦的黑及錫鉛界面的黑線。

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.錫鉛鍍層原已有白霧，日後變黑。

1.參考第8，處理錫鉛白霧的對策。

2.鎳槽已經受到污染，在低電流區會有黑色鍍層。

2.做活性炭處理，或弱電解處理。

3.鍍件受氧化嚴重發黑腐蝕。

3.須做分析探討原因。

4.停機造成腐蝕或還原。

4.剪除不良及避免停機。

5.錫鉛鍍層被陰極導電頭釋放的火花打到發黑。

5.調整陰極導電頭與端子接觸良好。

20.錫渣：

指錫鉛層表面有斷斷續續細小的錫鉛金屬，通常料帶處最多。

（1）可能發生的原因:

（2）改善對策:

1.錫鉛藥水帶出嚴重在陰極導電座結晶。

1.改善藥水帶出，及加強清洗流程。

2.在烤箱內摩擦到，高溫金屬物所刮下。

2.調整烤箱內的制具避免摩擦到端子，及調整烤箱溫度。

第六章.鍍層檢驗

在連續電鍍業界的鍍層檢驗，一般包括外觀檢查，膜厚測試，附著能力測試，焊錫能力測試，以及抗腐蝕能力測試，抗老化能力測試，至於電接觸阻抗的測試就比較少的廠家有測試。

1.外觀檢查：

一般廠家在檢查外觀比較多使用目視法，較嚴格則會使用4倍或10倍放大鏡檢查（在許多國際標準規範也是如此，如ASTM）。

通常本人建議作業人員先用目視法檢查，一旦看到有疑慮的外觀時，再使用放大鏡觀察。

而技術人員則建議必須以50~100倍來檢查（倍數越高，外觀瑕恣越多），甚至分析原因時還得借助200倍以上的顯微鏡。

在電鍍層的外觀判定標準，一般並無一定的規範，都需要由買賣雙方協議。

當然表面完全沒有瑕恣最好，但這是高難度，不過一般人們對色澤均勻這個定義比較能達成共識（少數會比較要求色澤很亮，那是行外人），因此根據多年的經驗匯整以下經常發生的一些外觀異常，供參考：

（1）色澤不均，深淺色，異色（如變黑，發紅，發黃，白霧等）

（2）光澤度不均勻，明亮度不一，暗淡粗糙。

（3）沾附異物（如水分，毛屑，土灰，油污，結晶物，纖維等）。

（4）不平滑，有凹洞，針孔，顆粒物等。

（5）壓傷，刮傷，磨痕，刮歪等各種變形現象及鍍件受損情形。

（6）電鍍位置不齊，不足，過多，過寬等。

像

（7）裸漏底層金屬現象。

（8）有起泡，剝落，掉金屬屑等。

2.膜厚測試：

鍍層膜厚測試方法有顯微鏡測試法，電解測試法，X光螢光測試法，B射線測試法，渦流測試法，滴下測試法等。

其中以顯微鏡測試法最為正確，不過需要時間，設備，技術等支援，不適合檢驗用，一般用來做分析，研究之用。

現在大部分都使用X光螢光測試法，因為準確度高，速度快（幾十秒）。

其他的方法幾乎已經沒有人使用了。

目前業界使用X-RAY螢光膜厚儀的廠牌有德國的FISCHER，美國的CMI，日本的SEIKO，其測試原理與方法大同小異，但由於廠牌不同，多少會有少許誤差，只要使用標準片作好檢量線，作好定位工作，作好底材修正，即可將誤差降低到最小。

不要小看這三項工作，因為他可能讓你的過去平白無故淨損失膜厚成本10%以上。

3.附著能力測試：

或稱為密著性測試，方法有彎曲法，膠帶法，急冷法，切割法，滾壓法，刮磨法等。

在端子電鍍一般使用彎曲法最多，或是膠帶法，二者並用最好。

彎曲法比較膠帶法嚴格，有很多場合膠帶法是無法測試鍍層的附著力。

若使用膠帶法必須注意一定要使用與ScotchcellophanetapeNo.600同等粘性膠帶（賽路凡膠），否則會失去測試效果。

以下提供彎曲膠帶並用法作為參考：

（1）先用折彎器將端子彎曲到90度以上，觀察彎曲面是否有鍍層起皮，剝落等現象。

（2）再將端子折回原來水平角度，觀察彎曲面是否有鍍層起皮，剝落等現象。

（3）然後再使用規定粘性膠帶緊牢地粘貼在已折彎過的端子表面，並以垂直方向迅速撕開膠帶，觀察膠帶上有無剝落金屬皮膜。

（4）若目視無法觀察清楚，可使用50倍放大鏡觀察。

4.焊錫能力測試：

一般端子鍍錫鉛或鍍金才有在測試焊錫性，而且測試部位為端子將來要焊錫接在機板上或CABLE線上的部位，通常稱之為soldertail。

使用的方法有兩種，一種為最常用的焊錫法來檢查吃錫是否平滑飽滿，依照一般的國際規範吃錫面積至少要超過95%以上方為合格。

另一種方法為使用焊錫性測定器，其方法也是利用沾錫時，在規定時間下端子表面吃錫作用力來判定焊錫能力，該方法數據化，所以比起前者算是比較準確，但儀器較昂貴。

另外目前有些廠家會先對端子做過老化實驗後（水蒸氣老化，高溫烘烤老化），再測試焊錫能力。

錫爐內的焊劑規定使用60/40或63/37錫鉛比的無助焊劑的金屬，而且錫爐內是需要定期檢驗其不純物，因為不純物會影響吃錫效果，切記。

5.抗腐蝕能力測試：

下表為常用的腐蝕試驗方法。

鍍層種類硝酸蒸汽二氧化硫蒸汽鹽水噴霧硫化氫蒸汽水蒸氣老化

鎳××√×√

金厚金√√√√

鈀鎳×√√√√

錫鉛××全面鍍×√

說明：

√為適用，×為不適用

（1）硝酸蒸汽腐蝕實驗是測試厚金（25μ``以上）鍍層的封孔能力，硝酸濃度為70±1%，溫度23±3℃，濕度60%，時間為60分鐘。

實驗後鍍層表面不可有深蘭色，黑色腐蝕點及鍍層破裂。

（2）二氧化硫蒸汽腐蝕實驗是測試厚金及鈀鎳鍍層的封孔能力，根據AT&T鈀鎳實驗時間為30分鐘，根據ASTM厚金（30μ``以上）實驗時間為23±1小時。

實驗後鍍層表面不可有有深蘭色，黑色腐蝕點及鍍層破裂。

（3）鹽水噴霧實驗是測試薄金，鍍鎳層的封孔能力及錫鉛抗蝕能力，氯化鈉濃度為5%，實驗溫度為35℃，實驗時間有24小時，48小時，72小時等。

實驗後鍍層表面不可有綠色，白色腐蝕點，及錫鉛層變黑現象。

（4）硫化氫蒸汽腐蝕實驗是測試金鍍層的封孔能力，實驗時間為2小時（不詳），實驗後鍍層表面不可有綠色，白色腐蝕點。

（5）水蒸氣老化實驗是測試金鍍層的封孔能力，實驗時間為8小時，16小時。

實驗後鍍層表面不可有白色腐蝕點。

目前業界使用最多為鹽水噴霧實驗和水蒸氣老化實驗。

5.抗老化能力實驗：

目前做老化實驗用途，除了觀察表面是否變色，是否有腐蝕斑點外，在老化實驗後，會再拿去測試焊錫能力，或測試接觸阻抗是否增加。

所以通常在做老化實驗有水蒸氣老化實驗和高溫烘烤老化實驗。

（1）水蒸氣老化實驗是利用沸騰的純水來蒸烤鍍層，實驗時間為8小時和16小時。

（2）高溫烘烤老化實驗是利用IR高溫烘烤箱來烘烤鍍層，條件如下表：

鍍層溫度時間後續實驗

金250±5℃30分鐘阻抗測試

錫鉛150±5℃60分鐘焊錫測試

由於各種試驗甚多，無法於此一一介紹，若想進一步瞭解，可以從各種國際標準去摘錄，一般在ISO，ASTM，MIL，JIS，CNS等都有完整收錄，規範內容也大同小異。

建議可以去購買一本ASTMVOLNUME2.05，所有電鍍工程，鍍層測試標準都收錄在裡面。

（陶式出版社代理）。

以下提供一些經常在使用的實驗方法與其內容，給電鍍從業者參考。

（1）鍍層外觀檢驗範例。

（2）密著能力實驗範例。

（3）焊錫能力實驗範例。

（4）硝酸蒸汽腐蝕實驗範例。

（5）二氧化硫腐蝕實驗範例。

（6）鹽水噴霧腐蝕實驗範例。

（1）鍍層外觀檢驗範例

一.目的：

在規範電鍍成品外觀檢驗的方法和判定的標準

二.檢驗儀器：

1.肉眼。

2.20倍放大鏡。

三.檢驗步驟：

1.取樣品放在深色背景下，用標準白色光源以垂直方向照射。

2.在45度方向距樣品一定的目視距離檢查（如圖）

3.若在目視下無法判定外觀不良屬何種不良現象時，可以20倍放大鏡觀察瞭解。

四.判定方法：

（1）色澤均勻，不可有深淺色，異色（如變黑，發紅，發黃，白霧等）的現象。

（2）光澤度均勻，不可有明亮度不一，暗淡粗糙的現象。

（3）不可沾有任何異物（如毛屑，土灰，油污，結晶物，纖維等）。

（4）平滑性好，不可有凹洞，顆粒物等。

（5）不可有壓傷，刮傷，磨痕，刮歪等各種變形現象及鍍件受損情形。

（6）電鍍位置不可有不齊，不足，過多，過寬等現象。

（7）不可有裸漏底層金屬現象。

（8）鍍層不可有起泡，剝落等密著不良情形。

（9）必須乾燥，不可沾有水分。

五.參考資料：

1.CNS-4157

（2）密著能力實驗範例。

1.折彎實驗法：

以1.2~4.0mm的折彎器或相當於試樣厚度的彎曲半徑，將試樣彎曲至90度以上，在以50倍放大鏡觀察彎曲部分的外表面，若無剝離，起皮等現象，即判定為合格。

2.膠帶試驗法：

使用ScotchcellophanetapeNo.600或其他同等粘性的膠帶貼試樣表面，粘貼後以垂直方向迅速撕開，並以目視觀察膠帶上有無剝離金屬，若無任何鍍層剝離現象，即判定為合格。

3.急冷試驗法：

將試樣在規定溫度下（如下表），加熱30分鐘，然後急速冷卻於水中（室溫）後烘乾，以50倍放大鏡觀察，若無起泡，剝離等現象，即判定為合格。

Substrate/coatingNiSn/PbAuPd

Cu&Cualloy250℃150℃250℃350℃

4.繞折試驗法：

以1mm圓棒對試樣做360度繞折四圈以上，繞折的速度，力量需一致，在以50倍放大鏡觀察，若無剝離，起皮等現象，即判定為合格。

5.參考資料:

1.ASTMB5712.CNS48243.ISO2819

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電鍍不良對策三

（3）焊錫能力實驗範例。

1.目的：

在測試電鍍鍍層的焊錫能力。

2.試劑:

1.25%（W/W）松香酒精助劑.

2.60/40錫鉛焊錫劑.

3.儀器：

1.錫爐（300℃溫控系統）

2.恆速機械臂。

3.液體比重計。

4.20倍放大鏡。

5.記時器。

6.刮勺

4.試驗步驟：

1.試驗前先將錫爐預熱至245℃或規定溫度。

2.若樣品需作老化處理，必須先將老化後的樣品以熱風乾燥（溫度不可超過180℃）。

3.將樣品需要焊錫的部分浸入助焊劑中5到10秒。

4.樣品從助焊劑取出10到60秒，浸入錫爐5