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波峰焊机技术
无铅波峰焊浸锡指引
- 更新时间2015-06-06 23:58:41
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详细描述
为了全面掌握无铅波峰焊机浸锡工艺和设备性能，设置正确的工艺参数，有效地保证产品质量。从事调试锡炉的技术人员掌握一些无铅浸锡知识，很有必要。
在电子产品的组装生产过程中，有足够产生含铅气体的条件（高温度处理）。在一般采取的预防措施中，如进行波峰焊炉的清洁保养和清除锡渣等工作时使用口罩；在和含铅材料（锡膏、焊条等）有直接接触后确保饮食前有很好的清洗；工厂禁止在有含铅物的环境中进食等等，铅中毒的可能性是非常微小的，电子制造工业界中，铅毒的问题虽然已被意识到，但是并未十分受到重视。
从世界范围来看无铅锡料目前尚处在试用阶段，要在短时间内研制出使用性能超过Sn-Pb共晶料的无铅锡料还很困难，要想无铅焊料实用化进程顺利进行，必须要求锡炉制造商、焊料厂商、元器件厂商、成品制造厂商共同努力，其中只要任何一方配合不周，即会对无铅锡推广应用产生障碍。
Sn-Zn系共晶焊料共熔点最靠近Sn-Pb共晶焊料，且具良好机械技性、经济性，对进入实用化有很大希望。
润湿性恶化
是Sn-Ag系无铅焊料焊接温度和润湿时间关系，随着温度上升，其润湿时间在245℃位置时没有变化，250℃时原共晶焊料润湿时间为0.2秒，Sn-Ag-Cu无铅焊料的润湿时间为0.7秒，比前者长了近3.5倍，这种状况在焊接中就易发生氧化，易产生浮渣等不良。
无铅焊料在添加Bi元素后，可以减小润湿角度，改善润湿时间，这点共晶焊料是比不上的，另外通过助焊剂作用可以改变某些不良程度，但对绝缘可靠性影响却不能给予期待，因此如何有效地利用无铅焊料，开发相应的无铅波峰装置，已是一个十分重要的课题。
为改善焊料的润湿性，考虑的方式是增加助焊剂的活性，从环境保护角度出发，最好选用活性度弱的免清洗焊剂。用250℃进行的波峰焊接，其焊接质量接近Sn-37Pb，没有出现焊料向未插入元件的通孔扩展的现象。（见图）焊料的扩展现象不仅针对于高温系无铅焊料，是整个无铅焊料范围的共题。
弯月面提升的课题
在使用Sn-Bi系焊料进行波峰焊接时会产生弯月面提升（Fillet Lifting）不良情况，由图1展示。对焊料元素分布状态分析的话，可看到在焊料和Cu焊区界面生存的偏析，这是在导热系数大的引线附近焊料开始凝固的原因，而造成弯月面的提升。随着固化现象的组织变化，由Bi的偏析使焊区周边形成Bi-rich状低溶点部分，再由引线和焊料热收缩产生对低熔点部焊料的拉伸，从而造成了焊区部的上浮现象。
不仅焊料使用中会发生低温相，作为焊料和电镀使用的Sn-Ag-Pb和Sn-Pb（指贴装元件电极）其熔点比Sn-Ag系焊料低，应用中也同样会发生低温相，说明了焊料与电镀关系的重要性，焊料弯月面提升的发生机理有以下三点。
1、由焊料本身产生的低温相。
2、由焊料与电镀关系产生的低温相。
3、在固液共存领域大的场合所使用的焊料。
在未插入元件的通孔部和由于焊料的热收缩及凝固收缩现象均会产生焊料的弯月面提升，作为对策，要注意到焊料本身的低温共晶和基板的表面处理，并对电镀选用的元素与形成低温相的关系也必须注意。无铅焊料的应用不仅仅是焊料的替换，所对应的基板表面处理、元件电极电镀、焊接工艺设定等均是重要的因素。
高温条件下工作易产生浮渣
因无铅锡的溶点普遍偏高，再加上工作时泵不停搅动，使无铅锡很容易和空气反应再生浮渣。防止焊料生存浮渣的对策是防氧化剂、还原剂，从焊接设备一侧考虑可选择N2波峰焊和合适的焊料喷口，另外，无铅焊料的价格比Sn-37Pb高,可控制焊料投入量的无铅焊炉设备已进入市场，也可使用带焊料槽再循环使用部件的设备。
深圳市和西电子设备公司的相关产品有：无铅回流焊机（型号：RF－820－LF、RF－1020－LF、RF－1220－LF，SF－820－LF、SF－1020－LF、SF－1220－LF、SF－820－N、SF－1020－N、SF－1220－N）、无铅波峰焊机（型号：WS－350PC－LF、VS－350－LF、WS－350PC－N、WS－450PC－LF）、AOI光学检测仪（HV-736\HV-836）
深圳市汉尼赛自动化装备有限公司相关产品有：全自动立式插件机（型号：HS－520A、HS－520B、HS－520C），全自动卧式插件机和顺序编排机（型号：HS－320A、HS－130），全自动卧式联体插件机（型号：HS－420B、HS－420C）。
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