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有鉛波峰焊銅（Cu）雜質(zhì)的管理

文章出處： admin發(fā)布時間： 2013年12月23日 人氣 7339

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、低熔點性和固液共熔溫度范圍小的特性得到了電子表面組裝界的廣泛青睞。但是波峰焊錫爐中的焊錫使用一段時間后銅（Cu）的含量會逐步增加，從而影響焊料的焊接性能。首先，當銅（Cu）的含量偏高時焊料的粘度會隨著增加從而流動性會變差，過PCB板時極易產(chǎn)生橋聯(lián)、拉尖等缺陷；其次是焊點不光亮，嚴重時還會產(chǎn)生焊點表面毛糙、泛白的現(xiàn)象發(fā)生，影響到焊點的可靠性。因而我們應(yīng)該對焊料中的銅（Cu）含量必須引起重視。
  在有鉛焊料的實際應(yīng)用中，關(guān)于焊料中的銅（Cu）的含量，電子科技界和焊錫料工程技術(shù)界有一個共識：錫鉛焊料的銅（Cu）含量應(yīng)該控制在0.15%一下，當錫爐中焊料的銅（Cu）含量超過0.15%時，必須摻入新料予以稀釋銅的含量，當銅（Cu）的含量達到了0.3%時，那么整個錫爐中的焊錫因該予以更換和清爐，重新加入新料。對于一個400KG的錫爐來說，若采取稀釋處理，需要加入100KG以上的新料，否則達不到降銅（Cu）的效果。
 錫爐中的銅（Cu）雜質(zhì)一般以Cu6Sn5（見圖）的銅錫合金出現(xiàn)，是一種針狀體的化合物。Cu6Sn5合金的比重為8.28，而錫鉛合金（63/37）的比重為8.40左右（隨錫鉛合金的比例稍有差異）。因此，如果銅（Cu）超標較高，在加入新料稀釋銅的含量之前，我們首先可以采用焊料分層法來先降低銅（Cu）的含量。首先將錫爐的爐溫升到300℃保持半小時，然后降溫到195℃。由于Cu6Sn5的比重比63/37的錫料比重輕，會被分層在上面部分，此時我們可以用不銹鋼網(wǎng)勺快速打撈Cu6Sn5。在次過程中一定要注意溫度的控制，這樣可以打撈出更多的Cu6Sn5，然后再添加新料，降銅的效果明顯提高，對降低成本有很大的好處。
錫爐的物理除銅（降溫除銅）
 過程：
1、將波峰通道從錫爐中卸下。
2、將錫爐溫度設(shè)置成280~300℃，升溫，同時去除錫面浮渣。
3、當溫度達到設(shè)置溫度時，關(guān)閉加熱器電源，自然降溫。
4、當錫爐中溫度自然降溫至195℃左右時，開始打撈銅錫合金結(jié)晶體。
5、如果溫度低于低于190℃時，停止打撈（需要時，重復(fù)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(chǎn)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CU6SN5結(jié)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(jié)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(nèi)。
6、CU6SN5結(jié)晶體性硬、易脆斷，小心扎手！

補充說明：
1、銅含量較低時不易采用次方法。
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(jié)                     
   體（位置一般靠近結(jié)構(gòu)件）。