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如何减少波峰焊锡的氧化物

作者:绿志岛 2021-10-06 0

       波峰焊是指将熔化的焊锡合金,经过电动泵或者电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,使预先装有元器件的线路板或者印制板通过焊料波峰,从而实现元器件焊端或者引脚与印制板焊盘之间的机械与电器连接的软钎焊。

双波峰在波峰焊接工艺中应用广泛,第一个波峰为柱状波峰(主要用于焊接密排的芯片元器件,便于排气,减少焊接泄漏),其波宽相对较窄。第二个峰是平浪,平而稳,像一面镜子,流速较慢。在波浪表面,新的液态锡不断与氧气接触,在液态锡的快速流动下形成氧化渣,这与静态氧化有很大不同。动态时形成的氧化渣有三种形式。

       ①表面氧化膜。在高温下,锡炉中液态锡材料的暴露表面与氧气接触并被氧化。这种表面氧化膜的主要成分是氧化锡。只要不破坏液面状态,就能隔绝空气。同时保护内层焊料不被连续氧化。

       ②氧化渣。锡发生器设计不合理导致液面剧烈翻滚,空气中的氧气不断被吸入锡料中。由于吸入的氧气量有限,氧化过程不充分,内部产生大量银白色的沙状(或豆腐状)氧化渣。其含量是氧化渣中的主要成分,有的可达90%以上。

       ③黑色粉末。在液位和机械泵轴的连接处产生,轴的旋转引起周围液位的涡流,随着轴的运动,氧化物通过摩擦球化。同时,摩擦颗粒表面温度升高,加剧氧化。

因此,针对上述氧化渣的形成和成分,要减少氧化渣,我们应从以下几个方面入手:

       1.锡表面的液位不应过低。的低液位增加了波峰的落差,增加了与空气的接触面积和液态锡落回锡槽的冲击力,液位加剧了翻滚。

       2.捞渣过于频繁:利用锡表面的氧化锡隔绝空气,锡的氧化速率与时间成反比,但频繁捞渣加剧了锡的氧化。

       3.峰值过高:增加锡的速度和冲击力,增加与锡结合的氧气量。

       4.改变锡炉的喷嘴设计:突破目前各设备厂锡炉的设计思路,通过增加导流槽、防氧化套和喷嘴宽度调节机构,大大减少了锡的流量。在客户处测量氧化渣重量后,每8小时不超过1.2KG(200宽PCB板)。为客户节省大量资源。