過程(chéng):
1.将波峰通道從錫(xi)爐中卸下。
2.将錫爐(lu)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(she)置溫度時,關閉加(jiā)熱器電源,自然降(jiàng)溫。
4.自然降溫至195℃左(zuǒ)右時,開始打撈銅(tóng)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(di),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(shi)間約20分鍾(因錫爐(lú)容量而異),打撈期(qi)間要快速有序。
4.打(da)撈時漏勺要逐片(piàn)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(liào)盡量返🌈回爐内。
6.CUSN結(jié)晶體性硬、易脆斷(duan),小心紮手!
化學分(fen)析結果:兩份取樣(yàng)(脆性體),銅含量分(fen)别爲17WT%和💘22WT%。
補充說明(míng):
1.銅含量較CU6SN5低,是由(you)于樣品中的焊料(liao)無法分離的結果(guo)。
2.錫爐銅含量達0.25WT%時(shí),凝固後的潔淨錫(xī)面就可以觀察到(dào)CU6SN5的結晶⭐體(位置一(yi)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(tong)道可不撤除,但✍️需(xū)要把峰口撤掉,讓(rang)錫面擴大,便于打(da)撈),每次約5~10GK。
有鉛焊(han)料的銅含量已達(da)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(zài)降溫...,然後在190C時打(da)🥰撈...,其他的㊙️仔細看(kan)一樓的步驟啊...。
波(bō)峰爐的工藝參數(shù)及常見問題的探(tan)讨
一、 工藝方面:
工(gōng)藝方面主要從助(zhù)焊劑在波峰爐中(zhong)的使用方式,以及(jí)波峰👨❤️👨爐的錫波形(xing)态這兩個方面作(zuo)探讨;
1、在波峰爐中(zhong)助焊劑的使用工(gong)藝一般來講有以(yi)下幾種:發泡、噴霧(wù)、噴射等;
A、當使用“發(fā)泡”工藝時,應該注(zhu)意的是助焊劑中(zhōng)稀釋😍劑添加的問(wèn)💃🏻題,因爲助焊劑在(zài)使用過程中容易(yi)揮發,易造成助焊(hàn)劑濃度的🔞升高,如(rú)果不能及時添加(jia)适量的稀釋劑,将(jiāng)會影響焊接效果(guǒ)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(huo)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(xū)要🥵調整噴霧量即(jí)可;并要選擇固含(hán)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(làng)費等原因,目前使(shǐ)用噴射工藝的已(yi)不多。
2、錫波形态主(zhu)要分爲單波峰和(he)雙波峰兩種:
A、單波(bō)峰:指錫液噴起時(shí)隻形成一個波峰(feng),一般在過一💋次錫(xi)或隻有插裝件的(de)PCB時所用;
B、雙波峰:如(rú)果PCB上既有插裝件(jian)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(dà),第一個波峰較高(gao),它的主要作用是(shì)焊接;第二個波峰(fēng)相對較🔞平,它主要(yao)是對焊點進行整(zhěng)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(yǒu)以下幾個♌:
1、預熱:
A、“預(yu)熱溫度”一般設定(ding)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(re)溫度,而不是“表顯(xiǎn)”溫度;如果預熱溫(wen)度達不到要求,則(ze)易出現焊後殘留(liu)多、易産生錫珠、拉(lā)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(pan)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(re)時吸熱及熱傳導(dao)的這樣一系列的(de)問題,如🏒果PCB較薄時(shí),則容易受熱并使(shi)PCB“零件面”較快升溫(wēn),如果有不耐熱沖(chòng)🙇♀️擊的部件,則應适(shì)當調低預熱溫度(dù);如果PCB較厚,“焊接面(miàn)”吸🈚熱後,并不會迅(xùn)速傳🌈導給“零件面(miàn)”,此類闆能經過較(jiao)高預熱溫度;(關于(yu)零件面和焊接🌈面(mian)的定義請參考以(yǐ)下示意圖)
B2、走闆速(sù)度:一般情況下,我(wǒ)們建議客戶把走(zou)闆速度定在1.1-1.2米/分(fen)鍾🥰這樣一個速度(du),但這不是絕對值(zhí);如果🌈要改🙇🏻變走🏒闆(pǎn)速度,通🐅常都應以(yi)改變預熱溫度作(zuo)配合;比如:要将走(zǒu)🌂闆速度💜加快,那麽(me)爲了☂️保證PCB焊接面(miàn)的預熱溫度能夠(gòu)達到預定值,就應(yīng)當把預熱溫度适(shì)當提高;
B3、預熱區長(zhǎng)度:預熱區的長度(du)影響預熱溫度,這(zhè)是較易理解的一(yī)個問題,我們在調(diao)試不同的波峰焊(han)機⚽時,應考慮到這(zhè)一點♊對預熱的影(ying)響;預熱區較長時(shí),溫度可調的較接(jiē)近想要得到的闆(pan)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(du):以使用63/37的錫條爲(wèi)例,一般來講此時(shí)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(shàng)的溫度時将會加(jia)快其氧化物的産(chǎn)生量,有圖如下表(biao)示錫液溫度與錫(xi)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(zhu):以上曲線爲金箭(jian)公司焊料産品的(de)實驗監測圖,考慮(lü)到所⚽有客戶的工(gong)藝、設備、PCB闆材等各(gè)種狀況的差異,使(shǐ)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(jiǎo)指的是鏈條(或PCB闆(pan)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(diǎn);而不能有一個較(jiào)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(jiān)、沾錫太多、連焊多(duō)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(bu)能上錫等現象。
4、風(fēng)刀:
在波峰爐使用(yòng)中,“風刀”的主要作(zuo)用是吹去PCB闆面多(duo)餘的助焊劑,并使(shǐ)助焊劑在PCB零件面(mian)均勻塗布;一般情(qíng)況下,風刀的傾角(jiǎo)應在100左右;如果“風(feng)刀”角度調整✔️的不(bu)合理,會造成PCB表面(miàn)焊劑過多,或塗布(bù)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(biǎo)面光潔度,甚至可(ke)能會🙇🏻造成部分元(yuan)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(zai)調試機器進行定(dìng)位,在使用過🥵程中(zhōng)的維修、保養時不(bú)要随意改動。
5、錫液(ye)中的雜質含量:
在(zài)普通錫鉛焊料中(zhōng),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(ta)元素如:銅(Cu)、鋁(Al)、砷(As)等(deng)都可視爲雜質元(yuan)🌈素;在所有雜質元(yuan)素中,以“銅”對焊料(liào)性能的危害最大(da),在焊料使用過程(chéng)中,往往會因爲過(guo)二次錫(剪腳後過(guo)錫),而造成錫液中(zhōng)銅雜質或其它⭕微(wēi)量元素的含量增(zeng)高,雖然這部分金(jin)屬元素的含量不(bú)大,但是在合金中(zhong)的影響卻是不可(ke)忽視的,它會嚴重(zhong)地影響到合金的(de)特性,主要表現在(zai)合金中出現不熔(rong)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(han)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(yǒu)焊點表面發灰無(wu)金屬光澤、焊點粗(cu)糙等。
所以,在波峰(feng)爐的使用過程中(zhong),應重點注意對波(bō)峰爐中銅等雜質(zhì)含量的控制;一般(bān)情況下,當錫液中(zhong)銅雜質的含量⭕超(chao)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(shāng)才能🍓檢測,所以,焊(hàn)料使用廠商應與(yu)焊料供應商溝通(tōng),定期進行錫液中(zhong)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(chǎn)量來🐆定。
三、波峰爐(lu)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(you)錫渣殘留、虛🔆焊、假(jiǎ)🛀🏻焊、焊🐪後漏電等各(gè)種問題;這些問題(ti)的出🔞現嚴重地影(yǐng)響😍了産品質量與(yǔ)焊接效果;爲了解(jie)決這些問題,我們(men)建議🌈客戶應該👌從(cóng)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(ji)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(guò)分依賴“表顯溫度(dù)”;一般狀況下,使📧用(yong)63/37比例的錫鉛焊料(liao)時,建議波峰爐的(de)工作💃🏻溫度在245-255度之(zhī)間即可,但這不是(shì)絕對不變的一個(gè)數值,遇到特殊狀(zhuang)況時還是要區别(bie)對待;
第二,檢查PCB闆(pan)在浸錫前的預熱(re)溫度。通常狀況下(xia),我💋們建議預熱溫(wēn)度應在90-1100C之間,如果(guǒ)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(li)要求的也是PCB焊接(jie)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(bù)方式是怎樣的,關(guan)鍵要求PCB在經過助(zhù)焊劑的塗布區域(yu)後,整個闆面🥵的助(zhù)焊劑要均勻,如果(guo)出現部分零件管(guan)腳有未浸潤助焊(hàn)劑的狀況,則應對(dui)助焊劑的塗布量(liang)、風刀角度等方面(mian)進行調整了。
第四(sì),檢查助焊劑活性(xing)是否适當。如果助(zhu)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(xing)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(xìng)不夠,不能使錫液(ye)有較好的流🈲動;出(chū)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(mian)作适當調整;
第五(wǔ),檢查錫爐輸送鏈(liàn)條的工作狀态。這(zhe)其中包括鏈條的(de)角度📱與速度兩個(gè)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(wén)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(shí),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(xi)時能夠推動錫液(ye)向前走,這樣可📱以(yǐ)保證焊點的可靠(kào)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(shang)所有指标參數而(ér)言,絕不是一成不(bú)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(yao)提高生産量💋,就要(yao)提高鏈條的輸送(song)速度,速度提高以(yi)✍️後,相應的預熱溫(wen)度一定要提高,否(fǒu)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(kuai)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(héng)狀态,嚴重時會影(ying)響焊接效果,所以(yǐ)提高錫液的溫度(du)是必要的⭐。
第六、檢(jian)驗錫液中的雜質(zhì)含量是否超标。(關(guan)于此點内容請參(cān)🌈照本文第二節第(di)5點相關論述)
第七(qi),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(ding)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(hàn)劑以防止其氧化(hua)的我們稱之爲“預(yu)塗覆闆”),此類PCB闆在(zài)使用一般的免清(qing)洗低固含量的助(zhu)焊劑焊⁉️接時,PCB闆表(biao)面就有可能♻️會出(chū)現“泛白”現象:輕微(wēi)時PCB闆面㊙️會有水漬(zi)🙇♀️紋一樣的斑痕,嚴(yán)重時PCB闆面會🏒出現(xian)白色結晶殘留;這(zhè)種🚶♀️狀況的出現嚴(yan)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(ji)中松香相匹配的(de)免清洗助焊劑。
如(ru)果是經熱風整平(píng)的雙層闆或多層(ceng)闆,因其闆面較清(qīng)潔,可選用活性适(shi)當的免清洗助焊(hàn)劑,避免選擇活性(xing)較強的♋免洗助焊(han)劑或樹脂型助焊(hàn)劑;如果有強活性(xing)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(cheng)🧑🏾🤝🧑🏼緻命的傷害。
第八(bā)、如果PCB闆面上總是(shi)有少部分零件腳(jiao)吃錫不良。這🐅時可(kě)檢查PCB闆的過錫方(fang)向及錫面高度,并(bìng)輔助調整輸送PCB的(de)速度來調節;如果(guo)仍解決不了此問(wen)題,可以檢查是否(fǒu)因爲部分零件腳(jiao)🔅已經氧化所緻。
第(dì)九、在保證上述使(shǐ)用條件都在合理(li)範圍内,如果仍出(chu)現🏃♂️PCB不間斷有虛焊(hàn)、假焊或其他的焊(han)接不良狀況。可檢(jiǎn)查PCB否有🛀🏻氧化現象(xiàng),闆孔與管腳是否(fǒu)成比例等,以及PCB闆(pǎn)的設計、制造、保存(cún)是否合理、得當等(deng)。
習慣上,當出現焊(hàn)接不良的狀況時(shí),大多數的客戶⭐第(di)💜一🈲反應就是“焊料(liao)有問題”,其實這種(zhong)觀念是不完全正(zhèng)确的💔。經過以上的(de)分㊙️析可以看出,造(zào)成焊接不良的原(yuán)因有很多,不僅☂️有(yǒu)“焊料”、“助焊劑”的問(wen)題,很多🐕時候與客(kè)戶自身工藝、設備(bei)、生産工作環境、PCB闆(pǎn)材、元器件等各多(duō)⁉️種因素有關‼️。
出現(xian)了焊接不良的狀(zhuang)況,焊料使用廠商(shang)應從多個角度去(qù)分析,并及時通知(zhī)供應商進行協查(chá);大多數的客戶在(zai)遇到焊接問題時(shi),第一時間内會通(tōng)知焊料供應商,這(zhe)也反映了客戶對(duì)焊料供應商的信(xìn)任;建議客戶對供(gòng)應商的分析意見(jian)予以客觀、全面的(de)聽取,避免持對立(li)或懷疑情緒;這也(yě)要求客戶在選擇(zé)供應商時,應選擇(zé)技術支持能力強(qiáng)、售後服務較好的(de)供應商配合。
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