波峰焊锡渣多的原因分析及其解决方法

在电子制造业的生产流程里，波峰焊工艺占据着举足轻重的地位，其最终的焊接质量会受到诸多因素的综合作用。当锡中杂质含量超出标准范围时，锡渣数量便会急剧增加，而这其中，铜元素与铁元素的超标是主要诱因。这和线路板以及电子脚所采用的材质密切相关，在实际作业过程中，这些部件难免会有碎屑掉入锡炉，随着时间的不断积累，锡炉内的铜、铁元素就会超标。相关数据显示，当铜含量超过 0.8%、铁含量超过 0.05% 时，锡炉中就会产生大量锡渣，进而对线路板的上锡效果产生不利影响。与此同时，波峰焊炉的作业温度过高，会加快杂质超标的速度；而长期不清炉导致杂质不断累积，同样会造成锡渣过多的问题。针对这些情况，可采取的解决办法包括定期对波峰焊炉中的锡进行化验，一旦发现超标便及时更换；严格控制波峰焊炉的作业温度，并定期检查温度计的准确性；选用质量优良的助焊剂；此外，还要对焊接材料进行抽样检查，杜绝使用劣质材料。

一、波峰焊锡中杂质超标引发锡渣增多的缘由

波峰焊锡炉内锡中的铜含量及其他微量元素超标，是导致锡渣增多的关键因素，其中铜和铁含量超标尤为突出。线路板的线路通常是由铜制成的，电子脚则大多采用铁材质，在焊接作业时，这些铜和铁的微小颗粒会不可避免地掉入锡炉，经过长时间的积累，就会使得锡炉内的铜、铁元素含量超标。当铜含量大于 0.8%，铁含量大于 0.05% 时，大量锡渣便会随之产生，最终导致线路板上锡出现不良状况。所以，按照设备保养的不同阶段，对波峰焊炉内铜含量及其他微量元素进行定期检测，并做好管理工作，是十分必要的。

波峰焊炉的作业温度过高，也是造成锡渣增多的一个重要原因。因为在高温环境下，铜、铁元素更容易溶解到锡中，从而加速其超标进程。由此可见，在生产过程中精确控制波峰焊炉的温度，是整个焊接流程中不可或缺的重要环节。

日常的清炉工作同样至关重要。如果长时间不对锡炉进行清理，炉内的杂质含量就会逐渐升高，这也是锡渣过多的一个重要成因。因此，在生产管理工作中，必须按照生产要求和相关标准，定期对机器设备进行维护保养，同时严格要求设备操作员依照操作规范进行操作。

对于波峰焊过程中产生半氧化锡渣的情况，其原因也较为复杂。波峰焊炉的设计存在缺陷是其中之一，比如波高、台宽、双波炉间距以及所选用的旋转泵等因素，都可能导致锡渣的产生；波峰焊炉的温度控制过低，会不利于锡的溶解，从而间接造成锡渣增多；熔融的锡与空气接触面积过大，也会使锡渣数量增加；而不及时清理锡渣，会导致焊锡受热不均，同样会造成锡渣过多。针对这些问题，相应的解决方法包括进行锡渣检查、锡炉锡量检查、锡炉温度检查以及要求操作人员定时打渣等。

二、波峰焊锡渣过多的解决办法

定期对波峰焊炉中的锡进行化验，当检测到铜含量大于 0.8%、铁含量大于 0.05% 时，就应当及时更换锡炉中的锡。一般来说，波峰焊炉中的锡使用一个月左右就需要考虑更换。同时，要确保对波峰焊炉的化验工作和设备维护保养工作持续进行，不能中断。

严格控制波峰焊炉的作业温度，通常将温度设定在 260-275 摄氏度左右。定期检查波峰焊炉温度计的准确性，一旦发现异常，要立即进行维修。助焊剂的选择也不容忽视，必须使用质量较好的产品，因为质量不过关的助焊剂无法在 260-275 摄氏度左右的温度下正常发挥作用。所以，炉内温度必须严格按照作业温度的指示，遵守生产管理规范。

对焊接材料进行抽查，抽取锡炉中的液锡样品进行化验分析，查看其成分和杂质是否有明显变化。当前，焊接材料市场上的厂商资质参差不齐，许多厂商为了降低成本，采用二次回收的锡渣来制作焊接材料，这就导致焊接质量低下，也是造成锡渣过多的一个重要原因。

三、导致波峰焊产生半氧化锡（豆腐渣锡渣）的因素

目前市场上部分波峰焊炉的设计存在不足，这主要与波高、台宽、双波炉间距过近以及选用旋转泵等因素有关。当波高过高时，焊料掉落过程中温度变化较大，焊料在混合空气冲进锡炉时，会出现氧化和半溶解现象，进而产生锡渣。如果旋转泵没有做好预防措施，就会不断地将锡渣压入炉中，形成循环的连锁反应，加剧锡渣的产生。因此，在生产过程中，我们不仅要控制好炉温，还要注重生产中的细节，对旋转泵做好预防措施，从生产环节入手，杜绝或减少锡渣掉入炉中。

波峰焊的温度一般控制得相对较低，对于铅 SN-CU0.7 的锡条来说，温度通常控制在 280℃±5℃，这是焊料在焊接过程中基本需要达到的温度。如果温度偏低，锡就不能很好地溶解，从而间接导致锡渣过多。

熔融的锡与空气接触的面积越大，产生的锡渣就越多。当喷流出的熔融锡直接跌入锡炉时，容易带入空气进入熔融锡内，使锡与空气发生反应，造成半氧化锡的产生。

锡渣的清理频率也很关键，如果不及时清理，掉下来的焊锡就不能尽快进入炉中，而是留在锡渣上面，导致受热不均匀，进而造成锡渣过多。

四、应对半氧化锡渣的解决办法

做好锡渣检查工作，在锡炉开启运作前，检查是否有定量的锡渣，及时清理上次工作遗留的锡渣，尤其是波马达区及波流道口区域。这与生产管理环节的规范性息息相关。一般来说，生产线的订单安排比较紧凑，很可能会忽略这些细节问题，比如一个订单焊接完成后，下一个订单的板子马上就进行焊接。因此，“细节决定成败” 这句话在生产过程中绝不能只是一句空话。

对锡炉锡量进行检查，炉内锡量在停波时，保证接近炉面 0.5-1cm 的范围较为适宜。如果锡量较少，锡与空气的接触面积就会增大，氧化的几率也会提高，同时波瀑布的落差会增大，液锡的冲击力也会变强，导致锡液激流翻滚，形成的锡渣就会增多。这种情况下，建议立即向锡炉里添加锡条。所以在设备更新时，也要考虑到锡量的合理容纳空间。

进行锡炉温度检查，当工作温度偏低时，热锡从喷口流回炉内时容易形成暂时不熔物堆积。建议客户在产品所能承受的范围内，将锡炉工作温度适当调高一些。

建议操作人员定时进行打渣工作，每天下班前必须完成打渣。打渣时不要进行走板操作，将炉温升高 10℃（实际温度）左右后再进行打渣，打渣时最好使用少量还原粉，这样可以加速锡与渣的分离，明显降低出渣量。

如果波峰焊设备一直正常运行，突然出现锡渣增多的情况，可能的原因有以下几点：1) 锡炉加热管烧坏，导致加热不足和加热不均，从而产生大量锡渣。2) 锡条和锡炉锡料成分中的杂质超标，这也是锡渣增多的一个原因。3) 查看各项控制指标与之前相比有哪些不同之处，多数情况下是锡炉已经出现局部氧化。此时，需要对锡炉进行全面的大保养检查。

综上所述，波峰焊锡渣过多是一个复杂的问题，需要从多个方面分析原因并采取相应的解决措施。在生产过程中，要严格把控各个环节，从设备维护、操作规范到原材料选择等方面都加以重视，这样才能有效减少锡渣的产生，提高焊接质量。