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什么是锡渣的形成之动态熔融焊料的氧化

       波峰焊接过程中广泛使用双波峰，一个波峰为汌流波峰，其波面宽度比较窄，熔融焊料流速比较快；*二个波峰为层流波，波面平整稳定，如一面镜子，流速较慢。波的表面不断有新的熔融焊料与氧接触，氧化渣是在熔融焊料快速流动时形成的，它与静态氧化有很大的不同，动态时形成的焊料渣有三种形态：  a、表面氧化膜：锡炉中的熔融焊料在在高温下，通过其在空气中的暴露面和氧相互接触发生氧化。这种氧化膜主要形成于锡炉中相对静止的熔融焊料表面呈皮膜状，主要成分是SnO。只要熔融焊料表面不被破坏，它就能起到隔绝空气的作用，保护内层熔融焊料不被继续氧化。这种表面氧化膜通常占氧化渣量的10%左右。  b、黑色粉末：这种粉末的颗粒都很大，产生于熔融焊料的液面和机械泵轴的交界处，在轴的周围呈圆形分布并堆积。轴的高速旋转会和熔融焊料发生摩擦，但由于熔融焊料的导热性很好，轴周围熔融焊料的温度并不比其它区域的温度高。黑色粉末的形成并不是应为摩擦温度的升高所致，而是轴旋转造成周围熔融焊料面的漩涡，氧化物受摩擦随轴运动而球化。同时摩擦可造成焊料颗粒的表面能升高而加剧氧化；约占氧化渣量的20%左右。C、氧化渣：机械泵波峰发生器中，存在着剧烈的机械搅拌作用，在熔融焊料槽内形成剧烈的漩涡运动，再加上设计的不合理造成的熔融焊料面的剧烈翻滚。这些漩涡和翻滚运动形成的吸氧现象，空气中的氧不断被吸入熔融焊料内部。由于吸入的氧有限，不能使熔融焊料内部的氧化过程进行得像液面那样充分，因而在熔融焊料内部产生大量银白色沙粒状（或称豆腐渣状）的氧化渣。这种渣的形成较多，氧化发生在熔融焊料内部，然后再浮向液面大量堆积，甚至占据焊料槽的大部分空间，阻塞泵腔和流道，较后导致波峰高度不断下降，甚至损坏泵叶和泵轴；另一种是波峰打起的熔融焊料重新流回焊料槽的过程中增加了熔融焊料与空气中氧的接触面，同时在熔融焊料槽内形成剧烈的漩涡运动形成吸氧现象，从而形成大量的氧化渣。这两种渣通常占整个氧化渣量的70%，是造成浪费很大的。应用无铅焊料后将产生更多的氧化渣，且SnCu多于SnAgCu，典型结构是90%金属加10%氧化物。日本学者Tadashi Takemoto〈3〉等人对SnAg3.5、 SnAg3.0Cu0.5 、 Sn63Pb37焊料进行试验，发现所有焊料的氧化渣重量都是通过线性增长的，三种焊料氧化渣的增长率几乎相同，也就是其增长速率与焊料成分关系不大。氧化渣的形成与熔融焊料的流体流动有关，流体的不稳定性及瀑布效应，可能造成吸氧现象及熔融焊料的翻滚，使氧化渣的形成过程变得更加复杂。另外，从工艺角度讲，影响氧化渣产生因素包括波峰高度、焊接温度、焊接气氛、波峰的扰度、合金的种类或纯度、使用助焊剂的类型、通过波峰PCBA的数量及原始焊料的质量等。

如何减少波峰焊接缺陷

目前电子线路板上的元器件变得越来越小并且线路板的电子线路越来越密，在焊点与焊点之间很*发生桥连和短路的可能性也因此有所增加。目前已有了一些行之有效的方法可用来解决这种问题。

其中一种方法是波峰焊采用风刀技术。这是在PCB离开波峰时用一个风刀向熔化的焊点吹出一束热空气或，这种和PCB一样宽的风刀可以在整个PCB宽度上进行完全质量检查，消除桥连或短路并减少运行成本。

在波峰焊接中还有可能发生其它缺陷包括虚焊或漏焊，也称为开路，如果助焊剂没有涂在PCB上时就会形成此种开路的缺陷现象。如果助焊剂不够或预热阶段运行不正确的话则会造成**面浸润不良。所以广晟德告诉大家咱们在购买助焊剂的时候一定要严格的检查试用一下，在确认完全OK时再投入使用。

尽管焊接桥连或短路可在焊后测试时发现，但要知道虚焊会在焊后的质量检查时测试合格，但是可能在以后的电子产品的使用中出现问题。使用中出现问题会严重影响制定的利润指标，不仅仅是因为作现场更换时会产生的费用，而且由于客户发现到了质量问题，因而对今后的销售也会有影响。

广晟德波峰焊告诉大家在线路板进入波峰焊接阶段时，PCB必须要浸入波峰中将焊料涂敷在焊点上，因此波峰的高度控制就是一个很重要的参数。可以在波峰上附加一个闭环控制使波峰的高度保持不变，将一个感应器安装在波峰上面的传送链导轨上，测量波峰相对于PCB的高度，然后用加快或降低锡泵速度来保持正确的浸锡高度。

锡渣的堆积对波峰焊接是有害的。如果在锡槽里聚集有锡渣，则锡渣进入波峰里面的可能性会增加。可以通过设计锡泵系统来避免这种问题，使其从锡槽的底部而不是锡渣聚集的**部抽取锡。在这点上广晟德波峰焊是完全采用的这种方法，并且比这种的方法还要好。采用惰性气体也可减少锡渣，但是惰性气体卖的也是比较贵，总体算起来也没有节省费用。