Джерела забруднення ванни для припою

29.01.2024 |

Поверхнева обробка друкованих плат, виводи компонентів та конструкція машини є найпоширенішими джерелами забруднення ванн для безсвинцевого припою.

Тоні Ленц (Tony Lentz) з FCT Assembly наводить базовий перелік джерел забруднення. Найпоширенішими джерелами забруднення ванни для припою (це стосується як пайки хвилею припою, так і селективної пайки) є метали з друкованих плат і компонентів. Наприклад, якщо плати покриті олов’яно-свинцевим покриттям HASL і зібрані в безсвинцевому режимі, свинець розчинятиметься з покриття HASL і мігруватиме у ванну для припою. Однак, якщо плати покриті шаром OSP на міді, мідь з контактних площадок розчиниться, а також змішається з ванною для припою.

У свою чергу, контакти компонентів часто покриті оловом або нікелем, які також можуть розчинятися у ванні для припою.

Набагато рідкіснішим випадком є ​​помилково додавання у ванну невідповідного стрижня припою: наприклад, якщо брусок олов’яно-свинцевого припою додати до ванни безсвинцевого припою, забруднення свинцем, швидше за все, перевищить обмеження RoHS (0,1% ваги).

Кевін Моблі (Kevin Mobley) з General Atomics Electromagnetic Systems Group дещо розширює перелік забруднювачів, що виникають у результаті обробки поверхні друкованих плат, і включає золото та срібло. Крім того, такі метали, як кадмій, цинк і алюміній, можуть потрапляти в ванну із обладнання для пайки, тобто різних типів рамок, затискачів, наконечників тощо, але зазвичай це дуже малі кількості. Деталі та аксесуари машин також є джерелом забруднення залізом.

Кевін Моблі також зазначає, що більшість постачальників припоїв надають своїм клієнтам послуги аналізу складу ванни для припою. У більшості випадків, якщо виникає проблема, постачальник може порекомендувати використання певних добавок до ванни, які розтоплять забруднення та видалять їх у вигляді шлаку, але в деяких випадках може знадобитися заміна всього вмісту ванни.

Карлос Бурас (Carlos Bouras) з Nordson Select глибше вивчає питання аналізу чистоти ванни: зазвичай рекомендується аналізувати ванни для припою, що містять сплави, які не містять свинцю, кожні 3-6 місяців або кожні 8000 зібраних плат, залежно від того, що відбудеться раніше. Хоча зазвичай виконується повний аналіз, аналіз припою зосереджується на трьох основних металевих домішках: міді (Cu), свинцю (Pb) і залізі (Fe).

Як згадувалося раніше, основним джерелом забруднення міддю є розчинення міді з поверхні друкованої плати, що утворює інтерметалід міді та олова (CuSn). Допускається забруднення міддю до 1,0% за вагою, а рівень забруднення, що перевищує 1,0%, може призвести до уповільнення потоку припою та негативно вплинути на продуктивність машини.

Між тим, верхній рівень забруднення свинцем, який все ще забезпечує відповідність RoHS, становить 0,1%. Свинець, що проникає в ванну для припою, сприяє утворенню багатих свинцем фракцій ванни з нижчою температурою плавлення в паяних з’єднаннях, що може призвести до потенційних тріщин та інших прихованих дефектів.

Забруднення залізом допускається максимум до 0,02% і виникає в основному в результаті вилуговування елементів машини, які контактують із збагаченими оловом безсвинцевими припоями, які утворюють інтерметалічну сполуку залізо-олово (FeSn2). Рівень забруднення залізом, що перевищує 0,02%, потенційно може спричинити крихкість паяних з’єднань.

За матеріалами сайту https://tek.info.pl