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無鉛波峰焊料抗氧化解決方法

發布時間:2015-02-11  新聞來源:

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鑒于環保和健康的需要, 無鉛焊料的研究在全球范圍內開始發展起來。無鉛波峰焊接轉換過程中, 一般選用Sn-Zn、Sn-Cu、Sn-A g-C u等無鉛焊錫條。人們已大量研究了這些無鉛釬料的組織性能、界面金屬間化合物生長和潤濕性能。早在20世紀80年代開始, 就有學者開始注意到當錫鉛焊料在液體狀態和高溫時氧化十分迅速, 尤其是在波峰爐中, 會很快形成新的錫渣氧化物, 錫渣的堆積會影響焊接質量, 還造成了錫的浪費。無鉛焊料抗氧化性差是長久以來困擾行業發展的主要問題。

波峰焊生產線

波峰焊過程中, 在液態焊錫料表面上常見的氧化物為SnO SnO2。錫爐液面形成氧化物殘渣,過量的氧化物殘渣不但影響焊接質量, 還使無鉛焊錫料的成本增加, 尤其是對現在昂貴的無鉛焊料。

過去, 人們采用加入抗氧化油的方式來減少波峰焊過程中氧化渣的產生??寡趸鸵话銥闊o色透明液體, 具有優良的抗氧化、洗滌、均染等性能, 可用于波峰爐助焊劑上, 有抗氧化和清除氧化渣的作用??寡趸偷目寡趸孕Чm好, 但是會隨著時間的延長而變質, 進而污染印刷電路板, 一般不建議使用抗氧化油。同時, 人們對波峰焊設備的各項性能也進行了廣泛的研究和改進, 包括錫爐溫度、波峰高度、浸錫時間。一般的無鉛焊料合金, 適當的錫爐溫度為275℃, 此時, Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu合金一般存在小的濕潤時間和大的濕潤力。

電腦無鉛雙波峰焊機整個焊接流程



波峰高度通??刂圃?/span>PCB板厚度的1/2~2/3, 其焊點的外觀和可靠性達到最好。被焊表面浸入和退出熔化焊料波峰的速度, 對潤濕質量、焊點的均勻性和厚度影響很大, 接觸時間越長, 越不容易出現脫焊現象, 單位時間內焊料氧化得越嚴重。

無鉛波峰焊機

此外, 解決波峰焊氧化問題還能通過加氮氣進行保護。首先, 氮氣保護可以減少氧化渣的形成, 從而降低了氧化渣的產生量。就氧氣濃度與出渣量間的關系進行研究后發現: 氧含量的減少, 可以明顯地降低氧化渣的產生量, 但是氮氣保護在工藝和焊接質量方面帶來的并不都是優點, 其主要的缺點就是焊后印刷電路板表面錫珠增多。

無論是改善波峰設備, 還是用氮氣保護, 對防止氧化的作用是有限的, 且本身都有各自的缺陷。只有生產出具有抗氧化性的無鉛釬料才能從根本上減少波峰焊過程中的氧化渣產生量, 降低生產成本, 提高焊接質量。

從目前國內外無鉛焊料抗氧化性研究的進展來看, 在焊料中加入微量抗氧化元素能提高焊料的抗氧化能力。然而對焊料抗氧化能力提高的程度、微量元素抗氧化的機理、微量元素的加入對焊料潤濕性能的影響等問題, 一直沒有作系統的研究。而目前市場上提供的部分所謂具有抗氧化能力的無鉛波峰焊錫料, 其抗氧化的壽命比較短, 不能長效地抗氧化, 也就是沒有做到真正意義上的抗氧化。但有點可以肯定, 隨著研究的進步深入以及對環保的要求, 無鉛波峰焊釬料的抗氧化必將成為個新的研究熱點。


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