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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(shí)間： 2013年12月23日 人氣 9167

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(dòng)性、低熔點(diǎn)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(shí)間后銅（Cu）的含量會(huì)逐步增加，從而影響焊料的焊接性能。首先，當(dāng)銅（Cu）的含量偏高時(shí)焊料的粘度會(huì)隨著增加從而流動(dòng)性會(huì)變差，過PCB板時(shí)極易產(chǎn)生橋聯(lián)、拉尖等缺陷；其次是焊點(diǎn)不光亮，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生焊點(diǎn)表面毛糙、泛白的現(xiàn)象發(fā)生，影響到焊點(diǎn)的可靠性。因而我們應(yīng)該對(duì)焊料中的銅（Cu）含量必須引起重視。
  在有鉛焊料的實(shí)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(gè)共識(shí)：錫鉛焊料的銅（Cu）含量應(yīng)該控制在0.15%一下，當(dāng)錫爐中焊料的銅（Cu）含量超過0.15%時(shí)，必須摻入新料予以稀釋銅的含量，當(dāng)銅（Cu）的含量達(dá)到了0.3%時(shí)，那么整個(gè)錫爐中的焊錫因該予以更換和清爐，重新加入新料。對(duì)于一個(gè)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(dá)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(biāo)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(shí)，然后降溫到195℃。由于Cu6Sn5的比重比63/37的錫料比重輕，會(huì)被分層在上面部分，此時(shí)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(duì)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(shí)去除錫面浮渣。
3、當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)置溫度時(shí)，關(guān)閉加熱器電源，自然降溫。
4、當(dāng)錫爐中溫度自然降溫至195℃左右時(shí)，開始打撈銅錫合金結(jié)晶體。
5、如果溫度低于低于190℃時(shí)，停止打撈（需要時(shí)，重復(fù)2、3、4項(xiàng)）。
注意事項(xiàng)：
1、280~300℃降至195℃的時(shí)間約1.5小時(shí)（因錫爐容量而異）。
2、約220℃時(shí)，可觀察到錫面點(diǎn)、絮狀的晶核產(chǎn)生。隨溫度的進(jìn)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(shí)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(shí)漏勺要逐片撈取，切勿攪拌（結(jié)晶體受震動(dòng)極易解體）。
5、打撈時(shí)漏勺提出錫面時(shí)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(bǔ)充說明：
1、銅含量較低時(shí)不易采用次方法。
2、錫爐銅含量達(dá)0.25WT%時(shí)，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）。
  

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