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波峰焊錫爐銅超標解決方法

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  a.焊料氧化問題。無論何種焊料,與空氣接觸后都會產生一定程度的氧化。按照熱力學的原理,氧化物的標準生成自由能數值越低,該金屬就越容易氧化。Sn 比 Pb 更易氧化,同時無鉛焊結使用更高的溫度,因此無鉛焊料的氧化量會大大超過有鉛焊料,一般認為會產 生 2.4 倍的錫渣。因此,防氧化措施及清渣工作將有所不同。現在有力拓推出錫渣還原機,可配還原劑,通過物理式+化學還原方式,超過 80%的回收能力,為企業節省了一定的費用。

  b. 銅的溶解問題。無論是線材、電子元件或焊盤上的銅均會不斷溶解到錫爐中,在使用有鉛焊料時,在錫爐中會形成 Cu6Sn5金屬間化合物,其密度比 Sn-37Pb 小,故可用“比重法”撈銅工藝來解決銅含量超標問題。但在使用無鉛焊料時,雖然含銅的無鉛焊料會抑制外部的銅元素向其溶解的速度,但并不能根本避免這種現象,困難的是所形成的 Cu6Sn5金屬間化合物其密度比 Sn-0.7Cu 比重小,所以會沉入錫爐底部無法**。為避免傳熱性能的降低,需要定期進行清爐作業。

  c. 錫鉛焊料在高溫下(250℃)不斷氧化,使錫鍋中錫-鉛焊料含錫量不斷下降,偏離共晶點,導致流動性差,出現連焊、虛焊、焊點強度不夠等質量問題。可采用以下幾個方法來解決這個問題:

  ① 添加氧化還原劑,使已氧化的 SnO 還原為 Sn,減小錫渣的產生;

  ② 不斷除去浮渣;

  ③ 每次焊接前添加一定量的錫;

  ④ 采用含抗氧化的焊料;

  ⑤采用氮氣保護,讓氮氣把焊料與空氣隔絕開來,避免氧化。

  附:“比重法”撈銅工藝過程:

  1. 將波峰通道從錫爐中卸下。

  2. 爐溫度設置成 280~300℃,升溫,同時去除錫面浮渣。

  3. 當溫度達到設置溫度時,關閉加熱器電源,自然降溫。

  4. 自然降溫至 195℃左右時,開始打撈銅錫合金結晶體。

  5. 低于 190℃時,停止打撈(需要時,重復 2、3、4 項)。

  注意事項:

  1. 280~300℃降至 195℃的時間約 1.5 小時(因錫爐容量而異)。

  2. 約 220℃時,可觀察到錫面點、絮狀的晶核產生。隨溫度的進一步降低,晶核不斷

  聚集增大,逐步形成松針狀的 CUSN 結晶體。

  3. 195~190℃的時間約 20 分鐘(因錫爐容量而異),打撈期間要快速有序。

  4. 打撈時漏勺要逐片撈取,切勿攪拌(結晶體受震動極易解體)。

  5. 打撈時漏勺提出錫面時要輕緩,要讓熔融焊料盡量返回爐內。

  6. CUSN 結晶體性硬、易脆斷,小心扎手!

  補充說明:

  1. 銅含量較 CU6SN5 低,是由于樣品中的焊料無法分離的結果。

  2. 錫爐銅含量達 0.25WT%時,凝固后的潔凈錫面就可以觀察到 CU6SN5 的結晶體(位置一般靠近結構件)。

  3. 銅含量達 0.3WT%以上,每星期除一次(這時通道可不撤除,但需要把峰口撤掉,

  讓錫面擴大,便于打撈),每次約 5~10GK。

  4. 有鉛焊料的銅含量已達 0.25%是 SMD 焊接的一個界線,超過就容易發生橋接等焊接缺陷。

  5. 撈前要將錫渣先**干凈了再降溫,然后在 190C 時打撈。

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