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有鉛波峰焊銅(Cu)雜質的管理

2019-11-29 點擊數:856
眾所周知,Sn/Pb焊料是一種很好的電子焊料,特別以63/37焊錫條為典范,他具有良好的浸潤流動性

  眾所周知,Sn/Pb焊(han)(han)料(liao)(liao)(liao)是一(yi)種很好的(de)(de)(de)電子(zi)焊(han)(han)料(liao)(liao)(liao),特別以63/37焊(han)(han)錫(xi)(xi)條為典范,他具(ju)有良(liang)好的(de)(de)(de)浸潤流動性、低熔(rong)(rong)點性和固液共熔(rong)(rong)溫(wen)度范圍(wei)小的(de)(de)(de)特性得到了電子(zi)表面組裝界的(de)(de)(de)廣泛青(qing)睞。但是波峰焊(han)(han)錫(xi)(xi)爐中的(de)(de)(de)焊(han)(han)錫(xi)(xi)使用一(yi)段時間后銅(Cu)的(de)(de)(de)含量會(hui)逐步增(zeng)加,從(cong)而影(ying)(ying)響焊(han)(han)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接性能。首先(xian),當銅(Cu)的(de)(de)(de)含量偏高時焊(han)(han)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)粘度會(hui)隨著增(zeng)加從(cong)而流動性會(hui)變差,過PCB板時極易產生(sheng)橋聯、拉尖等缺陷;其次(ci)是焊(han)(han)點不光亮,嚴重時還會(hui)產生(sheng)焊(han)(han)點表面毛糙、泛白的(de)(de)(de)現象發生(sheng),影(ying)(ying)響到焊(han)(han)點的(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)。因而(er)我們(men)應該(gai)對焊料(liao)中(zhong)的銅(Cu)含量必須引起重視。 

在有鉛焊(han)料(liao)的(de)(de)(de)實際應(ying)用中,關于焊(han)料(liao)中的(de)(de)(de)銅(Cu)的(de)(de)(de)含(han)量(liang),電子(zi)科技界和焊(han)錫料(liao)工程技術界有一(yi)個共識:錫鉛焊(han)料(liao)的(de)(de)(de)銅(Cu)含(han)量(liang)應(ying)該(gai)控(kong)制在0.15%一(yi)下,當(dang)錫爐(lu)(lu)中焊(han)料(liao)的(de)(de)(de)銅(Cu)含(han)量(liang)超(chao)過(guo)0.15%時,必須摻入新料(liao)予以稀釋銅的(de)(de)(de)含(han)量(liang),當(dang)銅(Cu)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)達(da)(da)到了(le)0.3%時,那么整個錫爐(lu)(lu)中的(de)(de)(de)焊(han)錫因該(gai)予以更換和清爐(lu)(lu),重新加入新料(liao)。對于一(yi)個400KG的(de)(de)(de)錫爐(lu)(lu)來說,若采取稀釋處理,需要加入100KG以上的(de)(de)(de)新料(liao),否則達(da)(da)不(bu)到降(jiang)銅(Cu)的(de)(de)(de)效果。

錫(xi)爐(lu)(lu)(lu)中(zhong)的(de)銅(tong)(tong)(Cu)雜質一般(ban)以Cu6Sn5(見圖(tu))的(de)銅(tong)(tong)錫(xi)合(he)金出現(xian),是一種(zhong)針狀(zhuang)體(ti)的(de)化(hua)合(he)物。Cu6Sn5合(he)金的(de)比(bi)(bi)(bi)重為8.28,而錫(xi)鉛(qian)合(he)金(63/37)的(de)比(bi)(bi)(bi)重為8.40左右(隨錫(xi)鉛(qian)合(he)金的(de)比(bi)(bi)(bi)例稍(shao)有差(cha)異)。因此(ci),如果銅(tong)(tong)(Cu)超標較高(gao),在加入新(xin)料稀釋銅(tong)(tong)的(de)含(han)(han)量(liang)(liang)之前,我們(men)首先(xian)可(ke)以采(cai)用焊料分層法來(lai)先(xian)降低銅(tong)(tong)(Cu)的(de)含(han)(han)量(liang)(liang)。首先(xian)將錫(xi)爐(lu)(lu)(lu)的(de)爐(lu)(lu)(lu)溫(wen)升(sheng)到300℃保持半小時(shi),然(ran)后降溫(wen)到195℃。由于Cu6Sn5的(de)比(bi)(bi)(bi)重比(bi)(bi)(bi)63/37的(de)錫(xi)料比(bi)(bi)(bi)重輕(qing),會(hui)被分層在上(shang)面部分,此(ci)時(shi)我們(men)可(ke)以用不銹鋼網勺快速打撈Cu6Sn5。在次(ci)過程中(zhong)一定要注意溫(wen)度的(de)控制,這樣(yang)可(ke)以打撈出更多的(de)Cu6Sn5,然(ran)后再(zai)添加新(xin)料,降銅(tong)(tong)的(de)效果(guo)提高,對降低成本有很大的好處。

錫爐的物(wu)理除銅(tong)(降溫除銅(tong))

 過程:

1、將(jiang)波峰通道從錫爐(lu)中卸下。

2、將錫(xi)爐溫(wen)度設(she)置成280~300℃,升溫(wen),同時去除(chu)錫(xi)面(mian)浮渣(zha)。

3、當(dang)溫度達(da)到設置溫度時,關閉(bi)加(jia)熱器電源,自然降溫。

4、當錫爐中溫(wen)度自然降溫(wen)至(zhi)195℃左右時,開(kai)始(shi)打撈(lao)銅錫合金結(jie)晶體。

5、如果溫度(du)低(di)于(yu)低(di)于(yu)190℃時(shi)(shi),停止打撈(需要(yao)時(shi)(shi),重(zhong)復2、3、4項)。

注意事項:

1、280~300℃降(jiang)至(zhi)195℃的(de)時間約1.5小時(因(yin)錫(xi)爐容量(liang)而異(yi))。

2、約220℃時(shi),可觀察到錫面點、絮狀的晶(jing)(jing)核(he)產生(sheng)。隨溫度(du)的進一步降低,晶(jing)(jing)核(he)不斷聚集增大(da),逐步形成松針狀的CU6SN5結(jie)晶(jing)(jing)體。

3、195~190℃的(de)時間(jian)約20分鐘(因錫爐容量而異),打(da)撈期間(jian)要快速有序。

4、打撈(lao)時(shi)漏勺要(yao)逐(zhu)片撈(lao)取,切勿攪拌(結晶體受震動極易解體)。

5、打撈(lao)時漏勺提出錫面(mian)時要輕緩,要讓(rang)熔融焊料盡(jin)量返回爐內。

6、CU6SN5結(jie)晶體性硬、易脆斷,小心扎手!

補充說明:

1、銅含量較(jiao)低時不易采用次(ci)方法。

2、錫爐銅含量(liang)達0.25WT%時,凝固(gu)后的(de)(de)潔(jie)凈錫面就可(ke)以觀察到CU6SN5的(de)(de)結(jie)體(位置(zhi)一般靠近結(jie)構件)。

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