2023-04-23
波峰焊設(shè)備使用一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)錫渣很多，錫渣多的主要原因是波峰焊錫雜質(zhì)太多，還有就是操作不當(dāng)產(chǎn)生半氧化錫渣(豆腐渣)。一般說(shuō)來(lái)，在波峰焊工作溫度(240℃-270℃)下的焊錫合金，由于暴露在空氣中，均會(huì)與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生黑色粉末的錫渣(SnO和SnO2)。防錫氧化專利波峰焊從減少熔融錫與空氣接觸的面積及時(shí)間上考慮大大的減少了波峰焊錫的氧化量。波峰焊在產(chǎn)生黑色粉末的錫渣上是非常少的可以忽略不計(jì)。
但是不管是哪種品牌的波峰焊有時(shí)在正常工作時(shí)，突然間產(chǎn)生大量塊狀錫渣和塊狀不溶物(因類似豆腐渣而被俗稱豆腐渣)，或同等作業(yè)條件下，錫渣很多，超出正常的承受范圍。
在錫渣或塊狀不溶物突然產(chǎn)生時(shí)，人們通常的反應(yīng)是對(duì)此錫渣的合金成分進(jìn)行分析。可惜的是，從成分分析得不到任何結(jié)果。這是因?yàn)槟壳暗臉?biāo)準(zhǔn)中，僅對(duì)部分元素的含量進(jìn)行規(guī)定(如Sb、Cu、Bi、As、Fe、S、Al、Zn等)，而人們通常也僅對(duì)這些元素含量進(jìn)行分析。
一般來(lái)說(shuō)，除Cu的含量會(huì)變高外，其他元素含量變化并不明顯。有些人指出，鋁元素會(huì)對(duì)塊狀不溶物的形成有很大影響，并認(rèn)為是夾具或電子元器件管腳上的鋁溶入焊錫合金引起。
從現(xiàn)場(chǎng)上看，夾具并沒(méi)有發(fā)生很大的腐蝕，而且多數(shù)時(shí)間內(nèi)對(duì)不溶物合金成分的分析并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)鋁成分有很大變化。
實(shí)踐表明，P合金的加入會(huì)對(duì)錫渣生成有定的減少作用，但仍法根除錫渣多和塊狀不溶物的生成。而且研究表明，P對(duì)焊錫潤(rùn)濕性有影響，P元素的增加會(huì)惡化焊錫的潤(rùn)濕性，P還會(huì)對(duì)銅有腐蝕作用，因此P合金并不是理想的抗氧化合金。
A.錫渣多和不溶錫塊產(chǎn)生的原因是熔融狀態(tài)下的焊錫合金粘滯力大。產(chǎn)生塊狀錫渣的個(gè)主要原因是熔融狀態(tài)下的焊錫合金的粘滯力較大引起的。焊錫在正常工作狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生黑色粉末狀態(tài)的錫粉。當(dāng)熔融狀態(tài)下的焊錫合金的粘滯力較大時(shí)，在波峰焊時(shí)包裹住錫渣形成塊狀錫渣。這也是為什么我們將塊狀錫渣進(jìn)行加熱時(shí)分離出大部分是完好的焊錫合金的原因。
同理，在工作狀態(tài)下，粘滯力大的焊錫易產(chǎn)生拉、橋連等不良。粘滯力本身與錫原材料有關(guān)，每批錫原料的粘滯力不樣，這也是為什么同廠的焊錫成品有時(shí)塊狀錫渣很少，有時(shí)突然錫渣和塊狀錫渣很多的原因。從以下幾方面進(jìn)行處理后，錫渣多和出現(xiàn)塊狀錫渣的幾率大大減少。
1.不使用只經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理的再生錫。因?yàn)樵偕a的原料來(lái)源不，每個(gè)廠原料產(chǎn)地不，添加的元素不，混在起很容易產(chǎn)生錫渣多。當(dāng)然，回收錫是可以再利用的，只是要經(jīng)過(guò)合適的處理。
2.對(duì)來(lái)料每批錫錠采用專門(mén)的方法進(jìn)行鑒別，挑選出粘滯力小的錫錠用于制作錫條。
3.在制作錫條的過(guò)程中，采用特別的工藝處理，降低焊錫的粘滯力。
4.在焊料合金中加入適量的其他元素，提升焊錫的流動(dòng)性，增強(qiáng)焊錫的抗氧化能能力，減少錫渣的生成。經(jīng)此處理后，現(xiàn)象得到明顯改善。
B.某些未知的微量元素也會(huì)對(duì)錫渣多產(chǎn)生影響。有些元素互相不兼容，單加入時(shí)，對(duì)焊錫會(huì)有益，比如增加流動(dòng)性，減少錫渣生成等作用，當(dāng)混在起時(shí)，有時(shí)會(huì)在錫面上形成膏狀浮層。單將此膏狀物升溫加熱仍然是膏狀物。值得指出的是，作者發(fā)現(xiàn)，有些元素只需幾PPM即可對(duì)焊錫合金的特性產(chǎn)生影響。在分析不良焊錫成分時(shí)，這些元素往往會(huì)當(dāng)做其它微量雜質(zhì)而不被注意。實(shí)際上，正是這些元素，對(duì)錫渣的形成，焊錫流動(dòng)性，潤(rùn)濕性等起著作用。P合金作為抗氧化合金，正如前面所言，如需要添加，定要控制好含量。
C.其它原因造成錫渣多和塊狀錫渣產(chǎn)生的其他原因還有：
1.錫渣量的大小和波峰焊機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大關(guān)系。有些品牌的波峰焊機(jī)因設(shè)計(jì)問(wèn)題，較易產(chǎn)生大量錫渣，這種設(shè)計(jì)上的缺陷所造成的錫渣多法消除，只有更換此型號(hào)波峰焊機(jī)。
2.錫爐材質(zhì)的不同對(duì)錫渣有很大影響。實(shí)踐表明，鈦錫爐的使用效果好，而不銹鋼錫爐效果差。
3.錫爐中焊料盡量加足，錫盡可能低，流速調(diào)節(jié)合理，可以降低錫渣生成。
4.不同合金成分的焊錫表現(xiàn)不，有些合金成分較易生成大量錫渣，有些合金成分錫渣較少。
5.同合金成分不同品牌混用，有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量錫渣和塊狀不溶物，這是由于每個(gè)焊錫生產(chǎn)廠的原料來(lái)源、工藝、抗氧化材料不，混料后有時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)。
6.有些廠將焊錫絲用后所產(chǎn)生的錫絲渣放入波峰焊爐也會(huì)產(chǎn)生品質(zhì)問(wèn)題。這是因?yàn)榘阏f(shuō)來(lái)，錫條生產(chǎn)時(shí)會(huì)經(jīng)過(guò)工藝處理或添入抗氧化合金，而錫絲合金未做處理，且錫絲渣里還混有殘留松香，甚含有烙鐵頭合金(錫會(huì)溶蝕烙鐵頭，故烙鐵頭使用段時(shí)間后就必須更換)，造成錫渣生成。
7.作業(yè)溫度高引起，由于作業(yè)中元器件管腳和焊盤(pán)上的銅箔上的銅會(huì)不斷析入焊錫中，造成熔點(diǎn)升高。為達(dá)到滿意的作業(yè)效果需相應(yīng)提升作業(yè)溫度，溫度越高，生成錫渣越多。
8.不及時(shí)清除錫渣。正確的作業(yè)方式應(yīng)每隔4小時(shí)清除錫渣次或每次關(guān)機(jī)前都要對(duì)錫渣進(jìn)行清除。有的客戶幾天清次錫渣或作業(yè)前清除錫渣。由于錫渣已經(jīng)冷卻，重新開(kāi)機(jī)時(shí)錫渣的導(dǎo)熱性不好，當(dāng)熔融錫碰到錫渣后包裹住錫渣造成塊狀不溶物。
9.這里要特別提及抗氧化油和錫渣還原粉的使用問(wèn)題。抗氧化油雖然會(huì)減少焊錫的氧化，但油會(huì)附著到夾具擋板、爐子、PCB板上，清除不易，站在專業(yè)的角度上我們不建議使用。錫還原粉，作者曾碰到客戶直接把錫條還原粉放在熔融狀態(tài)下的錫渣上進(jìn)行還原，結(jié)果在攪拌過(guò)程中微細(xì)的黑色氧化錫粉卷入熔融錫中，附著在焊錫點(diǎn)上既造成外觀不良又存在潛在的質(zhì)量隱患。
10.目前市場(chǎng)上還有推出種錫渣還原機(jī)，它的作業(yè)原理實(shí)際上是通過(guò)物理加熱分離實(shí)現(xiàn)，此種分離法也很容易混入雜質(zhì)，站在專業(yè)角度我們不提倡此種做法。錫渣多特別是塊狀錫渣的形成是由于熔融的錫粘度較高引起的。因此應(yīng)采用合適的方法降低熔融錫的粘滯力，減少塊狀錫渣的生成。錫渣多特別是塊狀錫渣多跟某些未知的微量元素有關(guān)，這值得眾多研究者對(duì)此問(wèn)題繼續(xù)深入研究，以徹底解決此困惑業(yè)界多年的問(wèn)題。
波峰焊錫爐里產(chǎn)生塊狀的半氧化錫的主要的原因就是熔融錫的粘度增加了，以上的這些條就是可能是熔融錫的粘度增加的原因，波峰焊的使用廠平時(shí)在生產(chǎn)時(shí)定要避免以上的些可能是自己誤操作原因而使波峰焊接時(shí)產(chǎn)生大量的半氧化錫(豆腐渣錫)，造成不必要的浪費(fèi)。
