另外,不同溫度下SnO2與PbO的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能不同,前者生成自由能低,更容易產(chǎn)生,這也在一定程度上解析了為什麼無鉛化以后氧化渣大量的增加.表一列出了氧化物的生成Gibbs自由能,可以看出SnO2比其他氧化物更易生成.通常靜態(tài)熔融焊錫的氧化膜為SnO2和SnO的混合物. 氧化物按分配定律可部分溶解于熔融的液態(tài)焊料,同時由于溶差關(guān)系使金屬氧化物向內(nèi)部擴(kuò)散,內(nèi)部金屬含氧逐步增多而使焊料質(zhì)量變差,這在一定程度上可以解釋為何經(jīng)過高溫提煉(或稱還原)出來的合金金屬比較容易氧化,且氧化渣較多;氧化膜的組成,結(jié)構(gòu)不同,其膜的生常速度,生長方式和氧化物在熔融焊料中的分配系數(shù)將會有很大差異,而這又和焊料的組成密切相關(guān).此外,氧化還和溫度,氣相中氧的分壓,熔融焊料表面對氧的吸收和分解速度,表面原子和氧原子的化合能力,表面氧化膜的致密度,以及生成物的溶解,擴(kuò)散能力等有關(guān).
1.沒有經(jīng)常清理錫渣,使峰頂?shù)粝聛淼暮a不能盡快進(jìn)入爐中,而不是留在錫渣上面;加熱不均勻,也會造成錫渣過多.
2.平時的清爐也是很關(guān)鍵的,長時間沒有清爐,爐中的雜質(zhì)含量偏高,也會造成錫渣過多的原因之一,還要定期清爐換錫,一般大約每半年換錫一次。
3.波峰爐的溫度一般都控制得比較低,一般為 250℃±5℃(針對 63/37 的錫條來說),而這個溫度是焊料在焊接過程中所要求的基本要達(dá)到的溫度,溫度偏低,以致錫不能達(dá)到一個很好的溶解,在使用之時就會造成錫渣過多的情況。
4.是波峰爐設(shè)備的問題: 波峰太高,焊料從峰頂?shù)粝聛淼臅r候,溫度降低偏差比較大,焊料混合著空氣沖進(jìn)錫爐中造成于氧化和半溶解現(xiàn)象,導(dǎo)致錫渣的產(chǎn)生。
5.錫條的純度也有關(guān)系,波峰爐一般都要求純度高的錫條,雜質(zhì)多的錫條在焊接時會造成錫渣過多。
6.波峰爐里錫使用時間過久,錫本身的抗氧化能力在降低,造成氧化速度加快,從而影響到錫渣產(chǎn)生量增加。
波峰高度的控制
波峰高度的控制不僅對于焊接質(zhì)量非常重要，對于減少錫渣也有幫助。首先，波峰不宜過高，一般不應(yīng)超過印刷電路板厚度方向的1/3，也就是說波峰頂端要超過印刷電路板焊接面，但是不能超過元器件面。同時波峰高度的穩(wěn)定性也非常重要，這主要取決于設(shè)備制造商。從原理上講，波峰越高，與空氣接觸的焊錫表面就越大，氧化也就越嚴(yán)重，錫渣就越多。另一方面，如果波峰不穩(wěn)，液態(tài)焊錫從峰頂回落時就容易將空氣帶入熔融焊錫內(nèi)部，加速焊錫的氧化。
嚴(yán)格控制爐溫
對于Sn63-Pb37錫條而言，其正常使用溫度為240-250oC。使用方要經(jīng)常用溫度計(jì)測量爐內(nèi)溫度并評估爐溫的均勻性，即爐內(nèi)四個角落與爐中央的溫度是否一致，我們建議偏差應(yīng)該控制在±5 oC之內(nèi)。需要指出的是，不能單看波峰爐上儀表的顯示溫度，因?yàn)槭聦?shí)上儀表的顯示溫度與實(shí)際爐溫通常會存在偏差。這一偏差與設(shè)備制造商及設(shè)備使用時間均有關(guān)系。
