В прошлом году наш завод реализовал три партии припоя Sn99.3Cu0.7. После непрерывной работы одной и той же машины для волновой пайки JT в течение 8 часов при температуре 265°C мы обнаружили, что скорость подъема скругления паяного соединения на задней стороне печатных плат выросла с 1,2% до 4,7%. После перехода на Sn99.0Ag0.3Cu0.7, содержащую 0,3% серебра, скорость подъема галтели стабилизировалась ниже 1,5% при тех же условиях эксплуатации. Это показывает, что ингибирующее влияние серебра на поверхностное натяжение расплавленного припоя незаменимо при длительном термическом воздействии. Однако нестабильные цены на серебро добавляют 8300 юаней к стоимости тонны припоя, поэтому отдел закупок должен рассчитать стоимость амортизации, исходя из ежемесячного использования 2,3 тонны.
Самый прямой отзыв с конвейера — плохая пайка на платах OSP. При использовании Sn99.3Cu0.7 процент холодной пайки разъемов с шагом выводов 0,6 мм достиг 0,89 %, а после перехода на серебросодержащий сплав снизился до 0,11 %. Это связано с тем, что серебро ускоряет равномерное растекание интерметаллида Cu6Sn5 на границе раздела, а чистый припой SnCu имеет медленное начало смачивания в слегка окисленном состоянии слоя OSP. Особенно когда скорость конвейера увеличивается выше 1,4 м/мин, окно активации флюса сжимается еще короче, не оставляя времени для завершения реакции смещения границы раздела.
На прошлой неделе мы отладили двустороннюю плату смешанного монтажа с резисторами 0201 на передней стороне и разъемами для контактов с шагом 1,27 мм на задней стороне. При использовании Sn99.3Cu0.7 для оплавления второй стороны степень перемыкания штыревых соединений достигала 6,3%. После перехода на серебросодержащие припои степень перемычки снизилась до 0,9%. Причина в том, что серебро снижает вязкость расплавленного припоя, благодаря чему излишки припоя легче втягиваются в момент отрыва волны. Но это не универсальное решение. Если температура предварительного нагрева слишком низкая, ниже 125°C, серебросодержащие припои вместо этого вызовут изменение цвета паяного соединения из-за преждевременного разложения активного флюса.
Мы протестировали припои Sn99.3Cu0.7 от пяти поставщиков, и измеренное содержание меди колебалось от 0,68% до 0,73%. Среди них две партии с содержанием меди, близким к верхнему пределу, произвели на 22% больше шлаков при пайке волной, чем в среднем. Это показывает, что даже если содержание меди превышает допуск всего на 0,03 процентных пункта, это ускорит скорость выделения эвтектической фазы Sn-Cu, тем самым ускоряя образование окисленного шлака. Таким образом, входной контроль должен измерять содержание меди в каждой партии и не может полагаться исключительно на отчет заводского контроля.
Морфология шлака серебросодержащих сплавов также различна. Плавающий окалин, образующийся при использовании Sn99.0Ag0.3Cu0.7, имеет более мелкие частицы и с большей вероятностью собирается в комки, что позволяет увеличить частоту снятия окалины с одного раза каждые 2 часа до одного раза в 3,5 часа. Однако серебро ускоряет коррозию сопла из нержавеющей стали. Мы измерили, что после непрерывного использования стержня припоя с серебром определенной марки в течение 15 дней степень износа диаметра горловины сопла достигла 0,18 мм, что превысило допустимый предел оборудования в 0,15 мм. Насадку необходимо заменить заранее, и эти скрытые затраты на техническое обслуживание часто упускаются из виду.
И последнее напоминание: для всех стержней припоя, содержащих серебро, при повторном запуске печи после простоя более чем на 40 минут перед перемешиванием необходимо сначала соскоблить с поверхности конденсированную твердую корку. В противном случае слой, обогащенный серебром, попадет в полость насоса вместе с циркуляцией припоя, что приведет к заклиниванию зазора шестеренного насоса. Из-за этого однажды нам пришлось дважды останавливать линию на аварийный ремонт, каждый раз теряя производственную мощность на 217 досок. Sn99.3Cu0.7 не имеет этой проблемы; его структура затвердевания более однородна и имеет более высокую отказоустойчивость при операциях перезапуска.
