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如何減少波峰焊錫的氧化物

作者:綠志島 2021-10-06 0

       波峰焊是指將熔化的焊錫合金,經(jīng)過電動泵或者電磁泵噴流成設(shè)計要求的焊料波峰,使預(yù)先裝有元器件的線路板或者印制板通過焊料波峰,從而實現(xiàn)元器件焊端或者引腳與印制板焊盤之間的機械與電器連接的軟釬焊。

雙波峰在波峰焊接工藝中應(yīng)用廣泛,第一個波峰為柱狀波峰(主要用于焊接密排的芯片元器件,便于排氣,減少焊接泄漏),其波寬相對較窄。第二個峰是平浪,平而穩(wěn),像一面鏡子,流速較慢。在波浪表面,新的液態(tài)錫不斷與氧氣接觸,在液態(tài)錫的快速流動下形成氧化渣,這與靜態(tài)氧化有很大不同。動態(tài)時形成的氧化渣有三種形式。

       ①表面氧化膜。在高溫下,錫爐中液態(tài)錫材料的暴露表面與氧氣接觸并被氧化。這種表面氧化膜的主要成分是氧化錫。只要不破壞液面狀態(tài),就能隔絕空氣。同時保護內(nèi)層焊料不被連續(xù)氧化。

       ②氧化渣。錫發(fā)生器設(shè)計不合理導(dǎo)致液面劇烈翻滾,空氣中的氧氣不斷被吸入錫料中。由于吸入的氧氣量有限,氧化過程不充分,內(nèi)部產(chǎn)生大量銀白色的沙狀(或豆腐狀)氧化渣。其含量是氧化渣中的主要成分,有的可達90%以上。

       ③黑色粉末。在液位和機械泵軸的連接處產(chǎn)生,軸的旋轉(zhuǎn)引起周圍液位的渦流,隨著軸的運動,氧化物通過摩擦球化。同時,摩擦顆粒表面溫度升高,加劇氧化。

因此,針對上述氧化渣的形成和成分,要減少氧化渣,我們應(yīng)從以下幾個方面入手:

       1.錫表面的液位不應(yīng)過低。的低液位增加了波峰的落差,增加了與空氣的接觸面積和液態(tài)錫落回錫槽的沖擊力,液位加劇了翻滾。

       2.撈渣過于頻繁:利用錫表面的氧化錫隔絕空氣,錫的氧化速率與時間成反比,但頻繁撈渣加劇了錫的氧化。

       3.峰值過高:增加錫的速度和沖擊力,增加與錫結(jié)合的氧氣量。

       4.改變錫爐的噴嘴設(shè)計:突破目前各設(shè)備廠錫爐的設(shè)計思路,通過增加導(dǎo)流槽、防氧化套和噴嘴寬度調(diào)節(jié)機構(gòu),大大減少了錫的流量。在客戶處測量氧化渣重量后,每8小時不超過1.2KG(200寬PCB板)。為客戶節(jié)省大量資源。

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