無(wú)鉛波峰焊錫爐銅超標(biāo)解決方法


a.焊料氧化問題。無(wú)論何種焊料，與空氣接觸后都會(huì)產(chǎn)生一定程度的氧化。按照熱力學(xué)的原理，氧化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能數(shù)值越低，該金屬就越容易氧化。Sn 比 Pb 更易氧化，同時(shí)無(wú)鉛焊結(jié)使用更高的溫度，因此無(wú)鉛焊料的氧化量會(huì)大大超過(guò)有鉛焊料，一般認(rèn)為會(huì)產(chǎn) 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(xiàn)在有力鋒LF-280推出錫渣還原機(jī)，通過(guò)物理式還原方式，超過(guò) 70%的回收能力，為企業(yè)節(jié)省了一定的費(fèi)用。
b. 銅的溶解問題。無(wú)論是線材、電子元件或焊盤上的銅均會(huì)不斷溶解到錫爐中，在使用有鉛焊料時(shí)，在錫爐中會(huì)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(lái)解決銅含量超標(biāo)問題。但在使用無(wú)鉛焊料時(shí)，雖然含銅的無(wú)鉛焊料會(huì)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(xiàn)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(huì)沉入錫爐底部無(wú)法qc。為避免傳熱性能的降低，需要定期進(jìn)行清爐作業(yè)。
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(diǎn)，導(dǎo)致流動(dòng)性差，出現(xiàn)連焊、虛焊、焊點(diǎn)強(qiáng)度不夠等質(zhì)量問題。可采用以下幾個(gè)方法來(lái)解決這個(gè)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(chǎn)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?dú)獗Ｗo(hù)，讓氮?dú)獍押噶吓c空氣隔絕開來(lái)，避免氧化。
附：“比重法”撈銅工藝過(guò)程：
1. 將波峰通道從錫爐中卸下。
2. 爐溫度設(shè)置成 280~300℃，升溫，同時(shí)去除錫面浮渣。
3. 當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)置溫度時(shí)，關(guān)閉加熱器電源，自然降溫。
4. 自然降溫至 195℃左右時(shí)，開始打撈銅錫合金結(jié)晶體。
5. 低于 190℃時(shí)，停止打撈（需要時(shí)，重復(fù) 2、3、4 項(xiàng)）。


注意事項(xiàng)：
1. 280~300℃降至 195℃的時(shí)間約 1.5 小時(shí)（因錫爐容量而異）。
2. 約 220℃時(shí)，可觀察到錫面點(diǎn)、絮狀的晶核產(chǎn)生。隨溫度的進(jìn)一步降低，晶核不斷
聚集增大，逐步形成松針狀的 CUSN 結(jié)晶體。
3. 195~190℃的時(shí)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(shí)漏勺要逐片撈取，切勿攪拌（結(jié)晶體受震動(dòng)極易解體）。
5. 打撈時(shí)漏勺提出錫面時(shí)要輕緩，要讓熔融焊料盡量返回爐內(nèi)。
6. CUSN 結(jié)晶體性硬、易脆斷，小心扎手！


補(bǔ)充說(shuō)明：
1. 銅含量較 CU6SN5 低，是由于樣品中的焊料無(wú)法分離的結(jié)果。
2. 錫爐銅含量達(dá) 0.25WT%時(shí)，凝固后的潔凈錫面就可以觀察到 CU6SN5 的結(jié)晶體（位置一般靠近結(jié)構(gòu)件）。
3. 銅含量達(dá) 0.3WT%以上，每星期除一次（這時(shí)通道可不撤除，但需要把峰口撤掉，
讓錫面擴(kuò)大，便于打撈），每次約 5~10GK。
4. 有鉛焊料的銅含量已達(dá) 0.25%是 SMD 焊接的一個(gè)界線，超過(guò)就容易發(fā)生橋接等焊接缺陷。
5. 撈前要將錫渣先qc干凈了再降溫，然后在 190C 時(shí)打撈。


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