Когда поверхность ванны для пайки погружением подвергается воздействию воздуха, она быстро окисляется. После разрыва оксидной пленки обнаженная свежая припойная жидкость немедленно подвергается вторичному окислению. Этот эффект циклической суперпозиции напрямую приводит к нелинейному росту количества окалины припоя со временем работы, что особенно заметно, когда высота волны колеблется или штифты плотно входят в ванну припоя.
Совместный механизм окисления поверхности припоя и образования шлака припоя
Поверхностное натяжение расплавленного припоя уменьшается с повышением температуры, одновременно увеличивается скорость диффузии молекул кислорода. Когда пайка окунанием нарушает поверхность жидкости, SnO и SnO? частицы, первоначально плавающие на поверхностном слое, втягиваются в объем расплавленного припоя. Эти оксиды не могут быть восстановлены обычным флюсом, и вместо этого они действуют как центры зарождения нового припоя, дополнительно адсорбируя свободную золу припоя и остатки печатной платы и, в конечном итоге, агломерируясь в комки припоя по краям ванны для припоя.
Логика адаптации JJY Антиокислительного флюса на месте
Этот флюс не просто увеличивает содержание канифоли, а состоит из соединения производных пальмитамида с следами солей висмута в массовом соотношении 3,8:1. Он может самопроизвольно распространяться в динамическую защитную пленку толщиной примерно 8–12 мкм в диапазоне температур от 195 ℃ до 255 ℃. Эта пленка не только позволяет булавкам проникать и намокать, но и мгновенно восстанавливает местные повреждения, вызванные проколом. Фактические измерения показывают, что после 4 часов непрерывной работы толщина оксидного слоя на поверхности припоя остается ниже 0,3 мкм, что намного лучше, чем 1,7 мкм, наблюдаемые без добавки.
Требования к жесткому согласованию параметров оборудования и технологических окон
При использовании этого решения скорость потока азота генератора волн должна быть синхронно отрегулирована до 2,4 л/мин ± 0,3 л/мин, а входное отверстие азота должно быть обращено непосредственно к основной зоне рециркуляции расплавленного припоя. В противном случае защитная пленка будет разорвана высокоскоростным потоком припоя. При этом угол пайки погружением штифта должен находиться в пределах от 72° до 78°. Чрезмерно маленький угол приведет к тому, что контакты будут тянуть слишком толстую пленку жидкости, что усугубит окисление, а слишком большой угол легко приведет к появлению шипов в паяном соединении и увеличению количества пустот.
Данные проверки производственной линии для снижения количества окалины припоя
После того, как линия по производству автомобильных ЭБУ перешла на решение JJY, средний вес окалины припоя за смену снизился с 3,6 кг до 2,4 кг, а цикл очистки ванны для пайки был увеличен с одного раза в смену до одного раза в две смены. Что еще более важно, стандартное отклонение дисперсии высоты подъема припоя при AOI-контроле сократилось с 0,13 мм до 0,07 мм, что указывает на то, что тепловые помехи и помехи от окисления в процессе пайки погружением были существенно подавлены.
Три ключевых действия при ежедневном обслуживании
Перед началом каждой смены место скопления окалины на краю ванны припоя необходимо протирать нетканым материалом, смоченным в той же модели флюса, чтобы предотвратить отслаивание засохшего оксида и попадание его в основную ванну припоя. После того, как температура пайки превысит 245 ℃ и проработает непрерывно более 2,5 часов, необходимо вручную добавить антиокислительный маточный раствор с объемным соотношением 0,8%. В то же время, печатные платы с остатками галогенсодержащего чистящего средства категорически запрещается использовать непосредственно в процессе пайки погружением, в противном случае защитная пленка будет мгновенно разрушена и начнется цепная реакция окисления.
