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波峰焊錫渣形成分析及減少措施

由於SnAgCu無鉛焊料中Sn成分含量在95%以上,因此與傳統焊料相比,無鉛焊接過程中Sn成分的增加和溫度的升高都會導致焊料氧化加劇。減少銲渣、熔渣的氧化,首先要了解其種類和成型工藝。

 

應考慮以下三項:

(1)氧化膜表面靜止,這是Sn氧化物的自然現象,只要氧化膜沒有被破壞,就會阻止氧化量的進一步產生。如下所示:

圖片10

(2)黑色粉末,由於高速旋轉的葉輪軸與Sn氧化膜摩擦,為球化產物生成,顆粒較大。如下圖所示:

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(3)豆腐渣,主要分佈在湍流和平波的噴嘴周邊,佔氧化渣總重量的絕大部分。

圖片8

豆腐渣是負壓氧氣剪切渣,瀑布效應等多種因素綜合作用的結果,具體動態過程如下:

圖片7

黑色區域是空氣界面,液態溫度翻滾的白色Sn。t=t3圖中我們可以看到一小部分空氣在焊錫溶液處被吞噬,一小部分空氣由於錫內部的氧氣迅速氧化會浮出表面但無法消除N2氣體,因此形成空心球,由於空心球的密度遠小於錫,因此當這些空心球一旦堆疊形成漂浮在豆腐渣錫表面時,必然會出現錫面。

知道了形成原因和錫渣的種類,我們認為減少豆腐渣的形成是減少波峰焊錫渣最有效的措施。從上面可以看出動態過程:锡球空心有兩個必要條件:

第一個先決條件是邊界效應,錫表面發生劇烈翻滾,形成吞噬作用。

第二個要求是空心球內部形成一層緻密的氧化膜,內部形成氮氣封裝。否則空心球破裂時會浮在焊錫表面,無法形成“豆腐渣”。
這兩個必要條件缺一不可。

減少波峰焊錫渣的措施如下:

1.Reducing gap wave switching wave, which will be reduced reflow solder bump forwards to reduce the roll, 從而減少吞噬的產生。

所以我們把錫鍋的橫截面改成了梯形,第一波盡量靠近錫鍋的邊緣

圖片6

2.在第一波和第二波中,我們都在滾流焊料中加入了未過濾的阻隔裝置。

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3、採取N2保護,避免锡球中產生緻密的氧化膜。


發佈時間:Mar-22-2022