過程(chéng):
1.将波峰通道從錫(xi)爐中卸下。
2.将錫爐(lú)溫度設置成280~300℃,升溫(wēn),同時去除錫面浮(fú)渣。
3.當溫度達到設(shè)置溫度時,關閉加(jia)熱器電源,自然降(jiàng)⛹🏻♀️溫。
4.自然降溫至195℃左(zuo)右時,開始打撈銅(tong)錫合金結晶體。
5.低(di)于190℃時,停止打撈(需(xu)要時,重複2、3、4項)。
注意(yì)事項:
1.280~300℃降至195℃的時間(jiān)約1.5小時(因錫爐容(róng)量而異)。
2.約220℃時,可觀(guān)察到錫面點、絮狀(zhuang)的晶核産生。随溫(wen)度的🔞進一步降低(dī),晶核不斷聚集增(zeng)大,逐步形成松針(zhēn)狀的CUSN結晶體🛀🏻。
3.195~190℃的時(shí)間約20分鍾(因錫爐(lu)容量而異),打撈期(qī)間要快速有☁️序。
4.打(dǎ)撈時漏勺要逐片(pian)撈取,切勿攪拌(結(jié)晶體受震動極易(yi)解體)。
5.打撈時漏勺(sháo)提出錫面時要輕(qing)緩,要讓熔融焊料(liao)盡量返回爐内。
6.CUSN結(jie)晶體性硬、易脆斷(duàn),小心紮手!
化學分(fen)析結果:兩份取樣(yang)(脆性體),銅含量分(fen)别爲17WT%和22WT%。
補充說明(ming):
1.銅含量較CU6SN5低,是由(you)于樣品中的焊料(liào)無法分離的結果(guǒ)✍️。
2.錫爐銅含量達0.25WT%時(shi),凝固後的潔淨錫(xi)面就可以觀察到(dao)CU6SN5的結☁️晶體(位置一(yī)般靠近結構件)。
銅(tong)含量達0.3WT%以上,每星(xing)期除一次(這時通(tōng)道可不撤除🈲,但💚需(xu)㊙️要👉把峰口撤掉,讓(ràng)錫面擴大,便于打(dǎ)撈),每次約5~10GK。
有鉛焊(han)料的銅含量已達(dá)0.25%是SMD焊接的一個界(jiè)線,超過就容易發(fā)生橋接等焊接缺(quē)陷...。
撈前要将錫渣(zhā)先清除幹淨了再(zai)降溫...,然後在190C時打(dǎ)撈...,其他的仔細看(kan)一樓的步驟啊...。
波(bō)峰爐的工藝參數(shu)及常見問題的探(tan)讨
一、 工藝方面:
工(gong)藝方面主要從助(zhu)焊劑在波峰爐中(zhong)的使用方式💰,以及(ji)波峰爐的錫波形(xíng)态這兩個方面作(zuo)探讨;
1、在波峰爐中(zhong)助焊劑的使用工(gōng)藝一般來講有以(yǐ)下幾種:發㊙️泡、噴霧(wù)、噴射等;
A、當使用“發(fa)泡”工藝時,應該注(zhu)意的是助焊劑中(zhōng)稀釋劑添加的⭐問(wen)題,因爲助焊劑在(zai)使用過程中容易(yi)揮發,易造成👅助焊(han)劑濃🍓度的‼️升高,如(ru)果不能及時添加(jia)适量的稀釋劑,将(jiāng)會影響焊接效果(guo)及PCB闆面光潔程度(dù);
B、如果使用“噴霧”工(gong)藝,則不需添加或(huò)添加很少量的稀(xi)釋劑,因⛹🏻♀️爲密封的(de)噴霧罐能夠有效(xiào)地防止助焊㊙️劑的(de)⛱️揮發,隻需根據🏒需(xu)要調整噴霧量即(ji)可;并要選🧑🏽🤝🧑🏻擇固含(han)較低的最好不含(han)松香樹脂成份的(de),适合噴🛀霧用的助(zhù)焊劑;
C、因爲“噴射”時(shi)易造成助焊劑的(de)塗布不均勻,且易(yi)造成原材料的浪(lang)費等原因,目前使(shi)用噴射工藝的已(yi)🌏不多💞。
2、錫波形态主(zhǔ)要分爲單波峰和(he)雙波峰兩種:
A、單波(bo)峰:指錫液噴起時(shí)隻形成一個波峰(feng),一般在過一㊙️次錫(xī)或隻有插裝件的(de)PCB時所用;
B、雙波峰:如(ru)果PCB上既有插裝件(jiàn)又有貼片元器件(jiàn),這時多用雙波峰(fēng),因爲兩個波峰對(dui)焊點的作用較大(da),第一個波峰較高(gao)🌈,它的主要作用是(shi)焊接;第二個波峰(feng)⁉️相對較平,它主要(yào)是對焊點進行整(zheng)形;如下圖所示:
二(er)、 相關參數:
波峰爐(lu)在使用過程中的(de)常見參數主要有(you)以下幾🧡個😄:
1、預熱:
A、“預(yu)熱溫度”一般設定(dìng)在900C-1100C,這裏所講“溫度(dù)”是指預熱後PCB闆🧑🏽🤝🧑🏻焊(han)接面的⭕實際受熱(rè)溫度,而不是“表顯(xian)”溫度;如果🌈預熱♋溫(wēn)度達不♈到要求,則(ze)易出現焊後殘留(liu)多、易産🥰生錫珠、拉(la)錫尖等現象✌️;
B、影響(xiǎng)預熱溫度的有以(yǐ)下幾個因素,即:PCB闆(pǎn)的厚度、走闆👣速💯度(dù)、預🌂熱區長度等;
B1、PCB的(de)厚度,關系到PCB受熱(rè)時吸熱及熱傳導(dǎo)的這樣一系列♋的(de)問題✂️,如果PCB較薄時(shí),則容易受熱并使(shǐ)PCB“零件面”較快升㊙️溫(wēn),如果有不耐熱沖(chong)擊的部件,則應适(shi)當調低預熱溫度(dù);如果PCB較厚,“焊接面(miàn)”吸熱後,并不會迅(xun)速傳導給“零件面(miàn)”,此類闆能經過較(jiao)😍高預熱溫度;(關于(yú)零件面和焊接面(miàn)的定義請參考以(yi)下示意圖)
B2、走闆速(su)度:一般情況下,我(wo)們建議客戶把走(zǒu)闆速度定在1.1-1.2米/分(fèn)鍾這樣一個速度(du),但這不是絕對值(zhí);如果要改📱變走👄闆(pan)速度,通常都😘應以(yi)改變預熱溫度作(zuò)配⛹🏻♀️合;比如🧡:要将走(zou)闆速度加快,那❌麽(me)爲了保證PCB焊接面(miàn)的預熱溫度能夠(gou)達到預定值,就應(yīng)當把預熱溫度适(shi)當提高;
B3、預熱區長(zhǎng)度:預熱區的長度(dù)影響預熱溫度,這(zhè)是較易理解的一(yi)個問題,我們在調(diao)試不同的波峰焊(hàn)機時,應考慮到這(zhe)一點對預熱的影(ying)響;預熱區較長時(shi)🌈,溫度可調的較接(jiē)近想要得到的闆(pǎn)面實際溫度;如果(guo)預熱區♋較短,則應(yīng)相應的提高其預(yù)定溫度。
2、錫爐溫度(dù):以使用63/37的錫條爲(wei)例,一般來講此時(shi)的錫液溫度應🧡調(diao)在245至2550C爲合适,盡量(liàng)不要在超過2600C,因爲(wèi)新的錫液在2600C以上(shang)的溫度時将會加(jiā)快其氧化物的産(chǎn)生量,有圖如下表(biao)示錫液溫度♈與錫(xī)渣産生量的關🔴系(xì),僅供參考:
基于以(yi)上參數所定的波(bō)峰爐工作曲線圖(tu)如下:
預熱區域
注(zhù):以上曲線爲金箭(jiàn)公司焊料産品的(de)實驗監測圖,考慮(lǜ)到所🈲有😍客戶的工(gong)藝、設備、PCB闆材等各(ge)種狀況的差異,使(shi)用時請審慎參考(kao)!
3、鏈條(或稱輸送帶(dài))的傾角:
A、 這一傾角(jiao)指的是鏈條(或PCB闆(pǎn)面)與錫液平面的(de)角度;
B、 當PCB闆走過錫(xī)液平面時,應保證(zheng)PCB零件面與錫液平(píng)面隻有一個切點(dian);而不能有一個較(jiao)大的接觸面;示意(yi)圖如下:
C、 當沒有傾(qing)角或傾角過小時(shí),易造成焊點拉尖(jian)、沾錫太多😍、連焊多(duo)等現象的出現;當(dang)傾角過大時,很明(ming)顯🌈易造成焊‼️點的(de)吃錫不良甚至不(bú)能上錫等現象。
4、風(fēng)刀:
在波峰爐使用(yong)中,“風刀”的主要作(zuo)用是吹去PCB闆面多(duo)餘的助焊劑,并使(shi)助焊劑在PCB零件面(mian)均勻塗布;一般情(qing)況下,風刀的🌈傾角(jiǎo)應在👅100左右;如果“風(fēng)刀”角度調整的不(bu)合理,會造成PCB表面(mian)焊劑過🛀🏻多,或塗布(bu)不均勻,不但在過(guo)預熱區時易滴在(zai)發熱🐆管上,影響發(fā)熱管的✌️壽命,而且(qie)會影響焊完後PCB表(biao)面光潔度,甚至可(ke)能會造成部分元(yuán)件的上錫不良等(deng)狀況的出現。
參考(kǎo)下圖:
風刀角度可(ke)請設備供應商在(zài)調試機器進行定(ding)位♋,在使用🔅過程💯中(zhōng)的維修、保養時不(bú)要随意改動。
5、錫液(yè)中的雜質含量:
在(zài)普通錫鉛焊料中(zhong),以錫、鉛爲主元素(sù);其他少量的如:銻(tī)(Sb)、铋(Bi)、铟(In)等✂️元素爲添(tian)加元素以外,其他(tā)元素如:銅(Cu)、鋁(Al)、砷(As)等(děng)都可視爲雜質元(yuán)素;在所有雜質元(yuán)素中,以“銅”對焊料(liào)性能的危害最大(dà),在焊料使🌈用過程(chéng)中,往🔞往會因爲🤩過(guò)二次錫(剪腳後過(guò)錫),而造成錫液中(zhong)銅雜質或其它微(wēi)量元素的含量增(zeng)高,雖🔞然這部分金(jīn)屬元素的含量不(bú)大,但是在合🥰金中(zhōng)的影響卻是不🌈可(ke)忽視的,它會嚴⭕重(zhòng)地影㊙️響到合金的(de)特性,主要表現在(zai)合金中出現不🐉熔(róng)物或半熔物、以㊙️及(jí)熔點不斷❤️升高,并(bìng)導♍至虛焊、假焊的(de)産生;另外雜質含(hán)量的升高會影響(xiang)焊後合金晶格的(de)形成,造成金屬晶(jing)格的👨❤️👨枝狀結構,表(biǎo)⛷️現出來的症狀有(you)焊點表面發灰無(wu)金㊙️屬光澤、焊點粗(cu)糙等。
所以,在波峰(fēng)爐的使用過程中(zhōng),應重點注意對波(bo)峰爐中㊙️銅等雜質(zhì)含量的控制;一般(ban)情況下,當錫液中(zhōng)銅雜質的含量超(chāo)過0.3% 時,我們建議客(ke)戶作清爐處理。
但(dan)是,這些參數需要(yao)專業的檢驗機構(gòu)或焊料生産廠商(shang)才🤞能檢測,所以,焊(hàn)料使用廠商應與(yǔ)焊料供應商溝通(tōng),定期進行錫液中(zhōng)雜質含量的檢測(ce),如半年一次或三(sān)個月一次,這需要(yào)根據具體💜的生産(chan)量來定。
三、波峰爐(lú)使用過程中常見(jiàn)問題的探讨
波峰(fēng)爐在使用過程中(zhōng),往往會出現各種(zhong)各樣的問題,如焊(han)點不飽滿、短路、PCB闆(pǎn)面殘留髒、PCB闆面有(yǒu)錫渣殘留、虛💘焊、假(jiǎ)焊、焊後漏電等各(ge)種問題;這些問題(ti)的出現嚴重地影(ying)響了産品🌈質量與(yu)焊接效📧果;爲了解(jie)決這些問題,我們(men)建議客戶應該從(cong)以下幾🤩個方面着(zhe)手:
第一,檢查錫液(ye)的工作溫度。因爲(wèi)錫爐的儀表顯示(shì)溫度總㊙️會與實際(jì)工作溫度有一定(dìng)的誤差,所以在解(jiě)決此類♈問題時,應(yīng)該掌握錫液的實(shí)際溫度,而不應過(guo)分依賴“表顯溫度(du)”;一般狀況下,使☂️用(yong)63/37比例的錫鉛焊料(liào)時,建議波峰🌈爐的(de)工作溫度在245-255度☁️之(zhi)間即可,但這不是(shì)絕對不變的一個(ge)數值,遇到特殊狀(zhuàng)況時還是要區别(bié)對待;
第二,檢查PCB闆(pǎn)在浸錫前的預熱(re)溫度。通常狀況下(xià),我們建🙇♀️議預熱溫(wen)度應在90-1100C之間,如果(guo)PCB上有高精密的不(bu)能受熱沖擊的元(yuán)件,可對相關參數(shù)作适當調整;這裏(lǐ)要求的也是PCB焊接(jiē)面的實際受熱溫(wēn)度,而不是“表顯溫(wēn)度”;
第三、檢查助焊(hàn)劑的塗布是否有(you)問題。無論其塗布(bu)🈚方✍️式是怎樣的,關(guan)鍵要求PCB在經過助(zhu)焊劑的塗布區域(yù)後⁉️,整個📧闆面的助(zhu)焊劑要均勻,如果(guǒ)出現部分零件管(guǎn)腳有未浸潤助焊(han)劑的狀況,則應對(dui)助焊劑的💃🏻塗布量(liàng)、風刀角度等方面(miàn)進行調整了。
第四(sì),檢查助焊劑活性(xing)是否适當。如果助(zhù)焊劑活性過強,就(jiù)可能會對焊接完(wán)後的PCB造成腐蝕;如(rú)果助焊🔱劑的活性(xìng)不夠,PCB闆面⭐的焊點(dian)則會有吃錫不滿(mǎn)等狀況;如果錫腳(jiao)間連錫太多或出(chū)現短路💞,則表明助(zhu)焊劑的載體方面(miàn)有問題,即潤濕性(xing)不夠,不♉能使錫液(ye)🤟有較好的流動;出(chu)現以上問題時,應(yīng)該與助焊劑供🐆貨(huò)廠商尋求解決方(fang)案,對助焊劑的活(huo)性及潤濕性方面(miàn)作适當調整;
第五(wu),檢查錫爐輸送鏈(lian)條的工作狀态。這(zhè)其中包括鏈條的(de)角度與速度兩個(ge)問題,通常建議客(kè)戶把鏈條角度定(ding)🔴在5-6度之間(見本☂️文(wen)第二節第3點之論(lun)述),送闆速度定在(zai)每分鍾1.1-1.2米之間;就(jiu)鏈條角度而言,用(yong)經驗值來判斷時(shi),我們🧑🏽🤝🧑🏻可以把PCB上闆(pǎn)面比錫波最高處(chù)高出1/3左右,使PCB過錫(xī)時能夠推動錫液(yè)向前走,這樣可以(yǐ)保證焊點的可靠(kao)性;在不提高預熱(rè)溫度及錫液工作(zuo)溫度的狀況下,如(ru)果提高PCB的輸送速(sù)度,會影響焊點的(de)焊接效果;
就以上(shàng)所有指标參數而(ér)言,絕不是一成不(bu)變的數據,他👄們之(zhī)間是相輔相承、互(hu)相影響與制約的(de)關系;比如我們要(yào)提高生産量,就要(yao)提高鏈條的輸送(song)速🚶♀️度,速度提高以(yǐ)👈後,相應的預熱溫(wen)度一♉定要提高,否(fou)✏️則就會使PCB闆過錫(xī)時因溫差過大而(ér)産生各種問題✌️,嚴(yán)重時會造成錫液(yè)的飛濺拉尖等;另(ling)外,我們還要提高(gāo)錫液的工作溫度(du),因爲輸送速度快(kuài)了,PCB闆面與錫液的(de)接🤟觸時間就短了(le),同時錫液的“熱補(bu)償”也達不☀️到平衡(heng)狀态,嚴重時會影(yǐng)響焊接效果,所以(yǐ)提高錫液的溫度(dù)是必要的。
第六、檢(jiǎn)驗錫液中的雜質(zhi)含量是否超标。(關(guān)于此點🌈内容請🧑🏽🤝🧑🏻參(cān)照本文第二節第(di)5點相關論述)
第七(qī),爲了保證焊接質(zhi)量,選擇适當的助(zhu)焊劑也是很👄關鍵(jiàn)的📱問題。
首先确定(dìng)PCB是否是“預塗覆闆(pǎn)”(單面或雙面的PCB闆(pǎn)面預塗覆了助焊(han)劑以防止其氧化(hua)的我們稱之爲“預(yù)塗覆闆”),此類⁉️PCB闆在(zai)使用🌍一般的免清(qīng)洗低固含量的助(zhù)🚶焊劑焊接時,PCB闆👨❤️👨表(biǎo)面就🏃♀️有可能☂️會出(chu)現“泛白”現象:輕微(wēi)時PCB闆面會有水漬(zì)紋一樣的斑痕,嚴(yan)重時PCB闆面會出現(xian)白色結晶殘留;這(zhè)種狀況的出現嚴(yán)重地影響🛀🏻了PCB的安(ān)全性能與整潔程(chéng)度。如果您所用的(de)PCB是預覆塗闆,則建(jiàn)議您選用松香樹(shù)脂型助焊劑,如果(guǒ)要求闆面清潔,可(kě)在焊接後進行清(qīng)洗;或選擇與所焊(hàn)PCB上的預塗助焊劑(jì)中松香相匹配的(de)免清洗助焊劑。
如(rú)果是經熱風整平(píng)的雙層闆或多層(céng)闆,因其闆面💛較清(qing)潔,可選用活性适(shi)當的免清洗助焊(hàn)劑,避免選擇活性(xìng)較🍓強的免洗助焊(han)劑或樹脂型助焊(han)劑;如果有強活性(xìng)的助🐪焊劑進入PCB闆(pan)的“貫穿孔”,其殘留(liú)物将很有可能會(hui)對産品本身造成(chéng)緻命的傷害。
第八(bā)、如果PCB闆面上總是(shì)有少部分零件腳(jiǎo)吃錫不良。這時可(ke)檢查PCB闆的過錫方(fāng)向及錫面高度,并(bing)輔助調整輸👈送PCB的(de)速度來調節;如🈲果(guǒ)仍解決不了此問(wèn)題,可以檢查是否(fou)因爲部分零件腳(jiǎo)已經氧⭐化所緻。
第(dì)九、在保證上述使(shi)用條件都在合理(lǐ)範圍内,如果仍✍️出(chu)現PCB不間斷有虛焊(han)、假焊或其他的焊(hàn)接不良狀⁉️況。可檢(jiǎn)查🧡PCB否有氧化現象(xiang),闆孔與管腳是否(fou)成比例等,以及PCB闆(pǎn)的設計、制造、保存(cun)是否合理、得當等(děng)。
習慣上,當出現焊(han)接不良的狀況時(shí),大多數的客戶第(dì)一反應就是“焊料(liao)有問題”,其實這種(zhǒng)觀念是不完🐪全正(zhèng)确的。經過✊以上🌏的(de)分析可以看出,造(zao)成焊接不良的原(yuan)因有很多,不僅有(you)“焊料”、“助焊劑🔅”的問(wen)題,很多🔞時候與客(ke)戶自身工藝、設備(bèi)、生産工作環境、PCB闆(pan)材、元器件等各多(duo)種因素有關🐕。
出現(xian)了焊接不良的狀(zhuàng)況,焊料使用廠商(shang)應從多個角度去(qu)分析,并及時通知(zhī)供應商進行協查(cha);大多數的客戶在(zài)遇到焊接問題時(shí),第一時間内會通(tōng)知焊料供應商,這(zhè)也反映了客戶對(dui)焊料供應商的信(xìn)任;建議客戶對供(gòng)應商的分析意見(jiàn)予以客觀、全面的(de)聽取,避免持對立(lì)或懷疑情緒;這也(yě)要求客戶在選擇(ze)供應商時,應選擇(zé)技術支持能力強(qiang)、售後服務較好的(de)供應商配合。
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