Явление побеления соединений волновой пайки на производственной линии часто ошибочно принимают за остатки флюса или чрезмерно быстрое охлаждение, но на самом деле в большинстве случаев это связано с некондиционной чистотой сплава припоя. GB/T 8012, 2013 прямо требует, чтобы массовая доля основного компонента Sn в припое на основе олова составляла не менее 99,3%, верхний предел содержания Pb составлял 0,005%, а общая сумма As+Sb+Bi не превышала 0,01%. Как только примесь Cu в припое превышает 0,02%, она ускоряет окисление в высокотемпературном расплавленном состоянии, образуя интерметаллические соединения Cu6Sn5, которые накапливаются на поверхности паяного соединения, образуя видимый серовато-белый матовый слой.
Однажды мы провели тестирование ICP-OES на припоях одного и того же сорта от трех поставщиков и обнаружили, что измеренное значение Sn партии фабрики А составило 99,27%, а Pb достигло 0,007%; хотя содержание Sn на заводе B достигло 99,35%, содержание одноэлементного Bi составило 0,006%, что нарушило предельные требования пункта 4.2 GB/T 8012, 2013. Соответствующие паяные соединения PCBA после волновой пайки имели показатели обнаружения белых пятен до 18,3% и 15,6% соответственно при проверке AOI, что намного превышает порог дефекта в 5%. разрешено IPC-A-610G, класс 2.
Недостаточная чистота припоя также может вызвать цепную реакцию. Когда примесь Fe в Sn превышает 0,001%, твердые частицы FeSn2 будут постоянно осаждаться в оловянной ванне волновой пайки. Эти частицы не только внедряются в паяные соединения, вызывая микротрещины, но и накапливаются на поверхности крыльчатки оловянного насоса, что приводит к затуханию потока. Таким образом, у клиента резко возрос коэффициент подъема галтели паяного соединения с 2,1% до 9,7%, а частота остановок для очистки оловянного насоса увеличилась с одного раза в неделю до одного раза в день, что напрямую увеличило затраты на техническое обслуживание оборудования на 37%.
Операции на местах должны реализовывать механизм двойной проверки. Прежде чем новые партии припоев будут помещены на хранение, необходимо запросить отчет об испытаниях SGS стороннего производителя и проверить его исходную страницу данных; в то же время из ванны расплавленного олова должны быть отобраны пробы для проведения быстрого титрования. Если цвет конечной точки титрования меняется с ярко-красного на светло-розовый, это указывает на то, что содержание Sn ниже 99,3%. На этом этапе кормление должно быть немедленно прекращено и инициирован процесс отслеживания качества поставщика. Категорически запрещается избегать рисков по принципу «сначала использовать, потом проверять».
The impurity removal process during Solder Bar smelting directly affects the final purity. Припои, полученные методом вакуумной индукционной плавки, имеют среднее содержание кислорода на 42% ниже, чем те, которые выплавляются в обычных печах промышленной частоты. In в ходе наших сравнительных испытаний мы обнаружили, что уровень белых пятен паяных соединений для первых был стабильным в пределах 0,8%, тогда как для вторых колебался между 3,2% и 6,9%. Это показывает, что при покупке необходимо не только смотреть на номинальную марку продукта, но и проверять наличие у него квалификации вакуумного раскисления и печных записей, соответствующих номеру производственной партии.
Настройки параметров пайки волной не могут компенсировать дефекты самого припоя. Даже если температура предварительного нагрева увеличивается со 120°C до 145°C и снижается скорость цепи с 1,2 м/мин до 0,9 м/мин, степень улучшения побеления паяного соединения, вызванного чрезмерным Bi, составляет менее 11%, что вместо этого усугубляет риск расслоения подложки печатной платы. Поэтому корректировку процесса необходимо перенести на этап доступа к материалу. Любой стержень припоя, который не предоставляет отчет об испытаниях всех элементов за последние три месяца, должен быть забракован без исключения.
Чтобы на месте определить, связано ли побеление паяных соединений с проблемами припоя, необходимо одновременно исследовать три измерения. Сначала используйте РФА для анализа сканирования области паяного соединения; если атомное соотношение Sn/Cu окажется ниже 28:1, это весьма указывает на загрязнение Cu. Во-вторых, проверьте цвет осадка на дне оловянной ванны; в норме это должны быть серо-черные плотные комки, а если они выглядят как рыхлые желтовато-коричневые хлопья, это указывает на образование большого количества оксидов. В-третьих, обратите внимание на наличие зазубрин по краю паяного соединения; эта особенность напрямую связана с аномальным увеличением угла смачивания, вызванным недостаточной чистотой Sn.
Пункт 5.4 стандарта GB/T 8012, 2013 в обязательном порядке предусматривает, что каждая партия стержней припоя должна поставляться с декларацией соответствия и данными испытаний. Однако на самом деле некоторые небольшие заводы повторно используют один и тот же отчет для нескольких партий печей. Рекомендуется при приемке случайным образом выбрать две упаковки припоев, пронумеровать их отдельно и отправить на проверку. Если отклонение результатов испытаний превышает 0,03%, это считается мошенничеством с данными и инициируется рекламационная процедура в соответствии со статьей 40 Закона о качестве продукции.
