Многие производственные линии обычно устанавливают температуру ванны волновой пайки равномерно равной 255°C, игнорируя при этом, что температура ликвидуса бессвинцовых сплавов припоя, таких как SAC305, отличается от температуры ликвидуса сплавов стержней с содержанием свинца, таких как Sn63/Pb37, более чем на 35°C. Такая грубая настройка приведет к тому, что SAC305 будет находиться в переохлажденном состоянии при температуре 255°C с крайне недостаточной силой смачивания, в то время как Sn63/Pb37 будет оставаться в высокотемпературной зоне ускоренного окисления в течение длительного времени. В результате первый вариант часто имеет тусклые паяные соединения и недостаточную высоту подъема припоя, а второй создает большое количество окалины и загрязняет поверхность печатной платы.
Некоторые люди считают, что, если на упаковке стержня имеется маркировка «универсальный тип», она может адаптироваться ко всем параметрам паяльной машины. Но на самом деле так называемая универсальность — это лишь маркетинговый лозунг производителей, не имеющий под собой единой стандартной поддержки. The proportion of trace elements such as silver, copper, and bismuth In Solder Bar alloys of the same grade from different brands has a fluctuation of ±0.15%, and this tiny difference is enough to make the same equipment exhibit good wetting for Factory A's SAC305 at 250°C, but produce obvious solder dragging phenomenon for Factory B's product of the same grade. Основная причина заключается в том, что микроэлементы сильно влияют на носитель флюса и кинетику межметаллических межфазных реакций. The correct approach is to redo the wetting angle test every time the solder bar brand is replaced, and synchronously adjust the wave soldering pot temperature by ±2°C.
Некоторые инженеры слепо снижают температуру ванны волновой пайки, когда видят точечные отверстия в паяных соединениях, не осознавая, что вместо этого это усугубляет увеличение вязкости сплава припоя и поверхностного натяжения. Особенно при использовании припоев, содержащих висмут, снижение температуры с 248°C до 245°C приведет к скачку вязкости расплава на 18 %, что напрямую приведет к образованию остаточных нитей припоя между контактами, которые не смогут вовремя втянуться. При правильном подходе приоритетом должна быть проверка соответствия скорости цепи и угла наклона, а также подтверждение того, находится ли количество распыляемого флюса ниже порога 0,8 г/м², а не одностороннее регулирование температуры ванны волновой пайки.
На месте обычно используется инфракрасный термометр, который направляется непосредственно на поверхность припойной жидкости для считывания показаний для калибровки температуры ванны волновой пайки, но этот метод часто имеет погрешность ± 8 ° C, поскольку оксидная пленка и слой пара серьезно мешают проникновению инфракрасного излучения. Что еще более важно, если точка измерения отклоняется от фактической площади погружения термопары более чем на 50 мм, полученные данные вообще не могут отражать истинную температуру контакта паяного соединения. Правильный подход должен принимать показания оригинальной термопары оборудования в качестве стандарта, а первая смена каждый день должна использовать сертифицированный погружной калибратор для проведения фактических измерений и сравнения на глубине 30 мм ниже поверхности припойной жидкости.
Некоторые производственные линии понижают температуру ванны волновой пайки всего на 5°C выше линии солидуса SAC305, чтобы уменьшить образование окалины, например до 222°C. Это, казалось бы, снижает скорость окисления, но на самом деле приводит к недостаточному осаждению интерметаллидов Cu6Sn5 внутри сплава припоя, что приводит к снижению прочности паяного соединения на сдвиг более чем на 12%. В то же время устойчивость волнообразования ухудшается, и склонны к возникновению периодических волновых обрывов. Правильный подход состоит в том, чтобы контролировать температуру ванны волновой пайки в диапазоне 20–25 °C выше линии ликвидуса, при этом SAC305 соответствует 245–250 °C, а Sn63/Pb37 соответствует 248–253 °C, а также обеспечивать поддержание чистоты азота в печи выше 99,99% для ингибирования побочных реакций окисления.
Специалисты по закупкам часто выбирают сплавы припоев с низким содержанием серебра, основываясь на цене за единицу, чтобы снизить затраты, но не оценивают синхронно их влияние сжатия на температурный диапазон ванны волновой пайки. Например, после замены Ag3,0% на Ag0,3% рекомендуемый верхний предел температуры приходится снижать с 255°C до 248°C, в противном случае легко вызвать засорение форсунок и ненормальный износ насоса. Опасность состоит в том, что частота простоев всей линии возрастает более чем в 3 раза. Основная причина заключается в том, что температура выделения эвтектической фазы Sn-Cu в сплаве припоя с низким содержанием серебра увеличивается, и ее распределение становится неравномерным. Правильный подход заключается в том, чтобы на этапе выбора совместно выполнять полную проверку температурного градиента с производителями процессов и оборудования, а не только сравнивать данные о температуре плавления в одной точке.
Простой контрольный список: убедитесь, что используемый в настоящее время сорт сплава припоя соответствует таблице состава MSDS, проверьте, составляет ли глубина установки термопары оборудования ≥25 мм, проверьте, не превышает ли ежедневное приращение окалины за последние три дня 3 кг, выборочно проверьте, составляет ли угол смачивания паяного соединения на всех последних пяти платах <30 °, сравните, стабильны ли показания расходомера азота в диапазоне 15 ~ 25 л/мин, и проверьте, составляет ли не менее 2 часов постоянная температура без нагрузки + испытание на смачивание было завершено после замены последней партии припоя.
