一天八公斤渣,一个月两百公斤。这笔钱,很多厂从来没算过。
锡渣天天捞,第二天又一层。多数人的第一反应是换料——这批锡不行了。
先别急着换。如果你的渣是越除越多、换了料也不见得少,那八成不是料的问题。
去测一下炉子里的铜。
先说清楚渣里是什么
锡渣不是纯粹的废料。准确说,是锡被氧化之后,裹住了锡。
最上面那层灰黑色的氧化锡粉末,真没用了。但底下那层,是被氧化膜包住的金属锡,回炉还能用。
一层渣捞上来,里面的金属锡能占到一半上下。也就是说,你每天用勺子舀出去扔掉的,有一半是钱。
这笔账值得算一次。一天八公斤渣,按一半金属算,四公斤锡被带走;一个月做二十五个班,一百公斤;再乘上你现在的锡价,就是每个月的隐性损耗。有的车间一天出十几公斤渣,那个数字更难看。
所以锡渣多不是"脏",是"漏"。记住这句话,后面查起来才有动力——因为查铜、测温度、改除渣方式,都要花时间。不把钱算清楚,没人愿意干。
炉子里的铜,在一点点涨
波峰焊的锡炉是个开口系统。PCB 焊盘上的铜,在焊接的时候溶解进锡里;元件引脚也带铜。铜只进不出。
铜在锡里有溶解度上限。超过以后,多余的铜会以铜锡化合物的形式析出——针状、星状、细沙状,浮在锡面上。这就是你看到的那层渣的主要来源之一。
行业里一般这么看:
- 铜在 0.8% 以内,算正常,继续用
- 0.8% 到 1.0% 之间,开始明显出渣,要准备处理
- 超过 1.0%,渣量会持续往上走,焊点也开始变脆
这里有个关键判断:如果渣是"越除越多",而且换了料也不见好,八成是铜超标了。
为什么换了料也不见好?因为换进去的新锡,还是在同一个铜超标的炉子里化开的。铜没出去,换什么料都一样。
怎么处理
两种办法。一种是加纯锡稀释,往炉里补 Sn99.95,把铜浓度压下来;另一种是换部分锡,放掉一部分旧锡,补新锡进去。
补多少,得先知道现在铜是多少。拿样品去做光谱分析,或者让供应商帮忙测一次。不做这一步,换多少料都是凭感觉。
这一条,很多厂是等到焊点开始发脆、出现裂纹才反应过来。那时候已经晚了一步——焊点变脆是渐进的,前面几个月一直"看着还行",等你发现的时候,已经出了一批货。
温度:两头都会出渣
温度不够会出渣,温度太高也会出渣。但机理不一样,处理方向也相反。
温度偏低的时候,焊料粘度大、流动性差。为了把锡打上板面,操作工会把波峰调高、链速放慢。波峰越高,锡面翻动越剧烈,卷进空气的量越大,氧化面积跟着上去。同时温度低,锡面的氧化膜也更难被助焊剂还原。
于是你会看到一个矛盾的现象:为了"焊得更好"而调高波峰,结果渣反而更多。
温度偏高的时候更直接。锡的氧化速率随温度上升,每升高十度大约翻一番。265℃ 和 285℃ 之间的差别,在渣量上是看得出来的。
所以温度不是"够高就行",是有窗口的。有铅的 Sn63Pb37 一般设在 245–255℃,无铅 SAC 系在 255–265℃,SN100C 这类流动性好的 250–260℃,比 SAC 系可以低一些。炉温具体该设多少,见 波峰焊炉温怎么定。
判断方法:不要只看仪表。用测温仪实测一次锡面温度,一周做一次。仪表漂了、热电偶老化了,表上显示 260,实际可能 275——你按 260 的参数调波峰,实际是 275 的氧化速度。
助焊剂:不是越多越好
助焊剂对锡渣的影响是间接的,但确实存在。它的作用之一,是在焊接瞬间还原锡面的氧化膜。涂布不均、雾化不好、或者喷量过大,都会让锡面局部"没被照顾到",那些地方就先氧化了。
常见三种情况:喷量过大,烟雾多残留多,锡面反而更容易挂渣——残留物本身就吸附氧化物;雾化不好,颗粒粗、落点不均,局部保护缺失;类型不匹配,水基和溶剂型对锡面的影响不同,换型的时候没有重新调参数。
判断方法很简单:看锡面的渣是均匀一层,还是局部堆。局部堆的,多半是助焊剂涂布的问题,不是料的问题。
回收料:省下的钱会以另一种方式还回去
掺回收锡降本很常见,但回收料的杂质谱复杂。铜、铁、锌、铝、砷,都可能偏高。
这几个元素里,铜直接增加渣量,前面已经讲过。锌和铝会恶化润湿,焊起来发粘、铺不开。铁会形成硬质的浮渣,那种渣发亮、发硬,用勺子不好捞。
关键是,杂质是累积的,不是稀释的。今天掺百分之十,明天掺百分之十,炉子里的杂质浓度往上走,不会自己降下来。
有个可以自查的动作:把现在用的锡条送检一次,看铜、铁、锌三个数。如果比新料的标称值高出一截,就知道渣从哪来了。
还有几个纯操作的问题
这几条不涉及材料,但实际影响不小。
除渣方式。 用普通铁勺舀,会把渣下面的金属锡一起带出来。正确做法是用带孔的除渣勺,或者贴着锡面平推,让锡漏回去,只把渣留下。有条件的用锡渣分离机,离心式的那种,能把渣里的金属锡
回收八成以上。这一条改起来不花钱,但很多车间一直是错的。
锡面高度。 锡面低于标准线,波峰泵要把锡打得更高,落差大、翻动剧烈,氧化就多。每天补锡,别让锡面掉下去。有些厂是等渣多到影响焊接了才补,那时候已经在高氧化状态里跑了好几天。
夜间停机。 锡面敞一夜,第二天一层渣。如果产量不大,与其每天开机除渣,不如夜间保持保温。省下的锡比电费多,这一点算过的人都知道。
长期不清炉。 炉底沉积的旧渣和杂质会持续污染新锡。建议一年做一次彻底清炉,把底部沉积物清掉。清完当天渣量往往明显下降,这就是证据。
抗氧化锡是怎么回事
前面说的都是"怎么减少出渣的机会"。还有一条,是从材料本身下手。
普通的 SnCu0.7 在锡面形成的氧化膜是疏松的,氧能继续往里钻,一层一层往里氧化。加了锗之后,锗会优先氧化,形成一层致密的氧化膜,把后面的氧化挡住。
这就是 SN100C 这类合金低锡渣的原因——它让锡表面长了一层致密的保护膜,这才是关键;锡本身并不是不氧化。
效果上,同样工况下渣量明显低于普通 SnCu0.7,流动性也更好,炉温可以设低五到十度,这一项又能省一笔能耗,还顺带减少氧化。
但有一点要说清楚:抗氧化锡解决的是"氧化出渣",解决不了"铜超标出渣"。如果炉子里的铜已经到一点二,换什么料都白搭。
所以顺序还是那个顺序,先测铜,再谈选料。
最后
锡渣这件事,顺序比方法重要。
先测铜,再看温度的实测值,再查助焊剂的涂布,最后才是考虑换料。
顺序反了,就是花钱买心安。换了料,渣少了一点,你以为解决了,其实只是把铜超标的临界点往后推了几个月。
参考标准
IPC J-STD-006 电子级焊锡合金与药芯焊锡丝要求
IPC J-STD-001 焊接的电气与电子组件要求
IPC-A-610 电子组件的可接受性
GB/T 3131 锡铅钎料
J-STD-004 助焊剂分类与要求
本文仅供技术参考,不构成操作建议。实际应用请结合具体情况判断。
HANZE 汉泽 · 构筑万物互联的基石


彭小姐
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