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波峰焊焊锡炉镍超标的原因及解决办法


波峰焊锡炉镍超标的主要原因是线路板镍镀层或元器件镀镍在经过波峰焊接时掉落至锡炉内,久而久之导致镍超标。

线路板镀镍的作用:1,作用与特性PCB(是英文PrintedCircuieBoard印制线路板的简称)上用镀镍来作为贵金属和贱金属的衬底镀层,对某些单面印制板,也常用作面层。对于重负荷磨损的一些表面,如开关触点、触片或插头金,用镍来作为金的衬底镀层,可大大提高耐磨性。

2,当用来作为阻挡层时,镍能有效地防止铜和其它金属之间的扩散。哑镍/金组合镀层常常用来作为抗蚀刻的金属镀层,而且能适应热压焊与钎焊的要求,唯读只有镍能够作为含氨类蚀刻剂的抗蚀镀层,而不需热压焊又要求镀层光亮的PCB,通常采用光镍/金镀层。镍镀层厚度一般不低于2.5微米,通常采用4-5微米。

3,PCB低应力镍的淀积层,通常是用改性型的瓦特镍镀液和具有降低应力作用的添加剂的一些氨基磺酸镍镀液来镀制。

元器件镀镍的作用:1,电子零件的接脚为了达到一定机械强度,经常使用「黄铜」代替「纯铜」当成底材。 但因黄铜含有大量的「锌」,其对焊锡性会有很大的妨碍,所以不可以在黄铜上面直接镀锡,必须先行镀上一层「镍」来当成屏障 (Barrier)层,才能顺利完成焊接的任务。

2,不可在黄铜面上面直接镀锡,因为黄铜为铜锌合金,在焊接时铜会直接剥离脱落,会有假焊的现象。

3,常见有些镀锡零件摆放一段时间后发生氧化的问题,大部分都是因为没有预镀铜或预镀镍,或是预镀层厚度不足以防止上述问题所造成。如果镀锡的目的是为了加强焊锡,一般建议镀雾锡(matte tin),而不建议镀亮锡。

注意:据IPC4552的要求一般ENIG电路板的化金层厚度建议落在2μ"~5μ"(0.05μm~0.125μm)之间,而化学镍层厚度则落在3μm(118μ")~6μm(236μ")。元器件建议使用短脚作业过波峰焊以避免短路问题,建议元器件脚长不可超过2.54mm。

波峰焊炉内镍一般0.005-0.01%为正常值,超标可能会减低浸润速度,影响到通孔填充性能,如果焊接性能正常,最大可以接受到0.05%

出现镍超标主要原因:1,波峰焊内与锡接触的只有波峰焊锡炉总成和传动爪,厂商均采用钛或不锈钢材质,我司晋力达波峰焊使用全钛合金结构,不会出现镍或铜,铁超标,某些厂商可能会使用不锈钢锡炉锡渣量会比钛合金高出数倍,并且不锈钢锡炉在受热后变形导致发热管贴合锡炉出现间隙,加热不均匀。

2,线路板焊盘或元器件镀镍不规范导致其经过波峰焊接时,由于高温冲击导致镍元素落入炉内,久而久之导致锡炉镍超标。建议3-5个月测试一次锡炉内各元素是否超标,除镍外,铜,铁超标也将导致焊接不良或锡渣成倍增加。

出现镍超标后解决办法:1,通过放出锡炉内部分锡加入新锡条以稀释炉内镍含量

2,整炉锡让锡条厂商更换,一般厂家按9-98成回收,成本稍高,但最保险,因为镍比锡重,镍的密度是8.902,锡的密度是5.75,同体积镍比锡重,镍元素可能在锡炉底部含量偏大,锡炉表面含量偏低,无法精准测量出锡炉内整体镍含量

3,对公司来说出现镍超标最主要的是先恢复生产正常,换锡或放部分锡再加锡后测试一次元素含量,达标后尽快回复生产,后续再逐一排除是PCB板还是元器件造成的原因

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