哈佛大學(xué)的Alexei Grigoriev等人用99.9999%的純錫樣本放置在坩堝中,并在超低真空下加熱到240℃,然后向其中充純氧,通過X光線衍射,反射及散射觀察熔融Sn的氧化過程·
清理
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經(jīng)常性地清理錫爐表面是必須的。否則,從峰頂上回落的焊錫落在錫渣表面上,由于缺乏良好的傳熱而進(jìn)入半凝固狀態(tài),如此惡行循環(huán)也會(huì)導(dǎo)致錫渣過多。四、錫條的添加
在每天/每次開機(jī)之前,都應(yīng)該檢查一下爐面高度。先不要開波峰,而是加入錫條使錫爐里的焊錫達(dá)到滿狀態(tài)。然后開啟加熱裝置使錫條熔化。由于,錫條的熔化會(huì)吸收熱量,此時(shí)的爐內(nèi)溫度很不均勻,應(yīng)該等到錫條完全熔解、爐內(nèi)溫度達(dá)到均勻狀態(tài)之后才能開波峰。適時(shí)補(bǔ)充錫條,有助于減小焊接面與焊錫面之間的高度差,即減小焊錫波峰與空氣的接觸面積,也能減小錫渣的產(chǎn)生。
C,氧化渣機(jī)械泵波峰發(fā)生器中,存在著劇烈的機(jī)械攪拌作用,在熔融焊料槽內(nèi)形成劇烈的漩渦運(yùn)動(dòng),再加上設(shè)計(jì)的不合理造成的熔融焊料面的劇烈翻滾.這些漩渦和翻滾運(yùn)動(dòng)形成的吸氧現(xiàn)象,空氣中的氧不斷被吸入熔融焊料內(nèi)部.由于吸入的氧有限,不能使熔融焊料內(nèi)部的氧化過程進(jìn)行得像液面那樣充分,因而在熔融焊料內(nèi)部產(chǎn)生大量銀白色沙粒狀(或稱豆腐渣狀)的氧化渣.這種渣的形成較多,氧化發(fā)生在熔融焊料內(nèi)部,然后再浮向液面大量堆積,甚至占據(jù)焊料槽的大部分空間,阻塞泵腔和流道,后導(dǎo)致波峰高度不斷下降,甚至損壞泵葉和泵軸;另一種是波峰打起的熔融焊料重新流回焊料槽的過程中增加了熔融焊料與空氣中氧的接觸面,同時(shí)在熔融焊料槽內(nèi)形成劇烈的漩渦運(yùn)動(dòng)形成吸氧現(xiàn)象,從而形成大量的氧化渣.這兩種渣通常占整個(gè)氧化渣量的70%,是造成浪費(fèi)的.應(yīng)用無鉛焊料后將產(chǎn)生更多的氧化渣,且SnCu多于SnAgCu,典型結(jié)構(gòu)是90%金屬加10%氧化物.
豆腐渣狀Sn-Cu化合物的清理
在波峰焊過程中,印刷電路板表面的敷銅以及電子元器件引腳上的銅都會(huì)不斷地向熔融焊錫中溶解。而Cu與Sn之間會(huì)形成Cu6Sn5金屬間化合物,該化合物的熔點(diǎn)在500oC以上,因此它以固態(tài)形式存在。同時(shí),由于該化合物的密度為8.28g/cm3,而Sn63-Pb37焊錫的密度為8.80g/cm3,因此該化合物一般會(huì)呈現(xiàn)豆腐渣狀浮于液態(tài)焊錫表面。當(dāng)然,也有一部分化合物會(huì)由于波峰的帶動(dòng)作用進(jìn)入焊錫內(nèi)部。因此,排銅的工作就非常重要。其方法如下:停止波峰,錫爐的加熱裝置正常動(dòng)作,首先將錫爐表面的各種殘?jiān)謇砀蓛簦冻鏊y狀的鏡面狀態(tài)。然后將錫爐溫度降低至190-200oC(此時(shí)焊錫仍處于液態(tài)),而后用鐵勺等工具攪動(dòng)焊錫1-2分鐘(幫助焊錫內(nèi)部的Cu-Sn化合物上?。缓箪o置3-5個(gè)小時(shí)。由于Cu-Sn化合物的密度較小,靜置過后Cu-Sn化合物會(huì)自然浮于焊錫表面,此時(shí)用鐵勺等工具即可將表面的Cu-Sn化合物清理干凈。
上述方法可以排除一部分的銅。但是如果焊錫中含銅量太高,就要考慮清爐。根據(jù)生產(chǎn)情況,大約每半年或一年要清爐一次。