Bergerak dari pematerian tangan Sn63/Pb37 ke SAC305 bukanlah penggantian wayar yang mudah. Aloi cair secara berbeza, biasanya memerlukan pemindahan haba yang lebih berkesan, bertindak balas secara berbeza semasa membasahkan dan mungkin menghasilkan sambungan siap yang kurang terang.
Sn63/Pb37 ialah aloi plumbum-tin eutektik yang cair pada 183 darjah . SAC305 mengandungi kira-kira 96.5% timah, 3% perak dan 0.5% tembaga dan cair dalam julat sekitar 217–219 darjah . Ini adalah sifat aloi, bukan tetapan besi pematerian universal-.
Prinsip teras:Wujudkan proses baharu pada perhimpunan perwakilan. Jangan beri pampasan untuk setiap sambungan perlahan dengan meningkatkan titik set stesen.
Pembaca yang memerlukan konteks aloi yang lebih luas boleh menyemak perbandingan terlebih dahulupateri timah dan pateri plumbumdan panduan untukaloi pateri timah biasa untuk pemasangan PCB.
Jawapan Pantas: Apa yang Perlu Diubah?
Penukaran terkawal Sn63/Pb37-ke-SAC305 harus menangani lapan bidang:
- mengesahkan aloi, sistem fluks dan keperluan produk;
- menambah baik pemindahan haba sebelum menaikkan setpoint;
- memadankan aktiviti fluks dan keperluan sisa dengan proses;
- sahkan urutan pematerian-tangan pada sambungan perwakilan;
- periksa pembasahan dan geometri daripada kecerahan sahaja;
- menyelesaikan masalah kecacatan melalui bukti material dan proses;
- mengawal bahan bebas plumbum dan -plumbum di kemudahan penggunaan campuran-;
- melayakkan pengendali dan mendokumenkan tetingkap proses yang diluluskan.
Kaedah yang berfungsi pada kupon latihan kecil mungkin tidak berfungsi pada PCB berbilang lapisan, terminal-tanah yang disambungkan atau penyambung berat. Geometri bersama dan pembinaan papan mesti disertakan dalam pengesahan.
Sn63/Pb37 lwn. SAC305 Pemterian Tangan
| Faktor Proses | Sn63/Pb37 | SAC305 |
|---|---|---|
| Tingkah laku cair | Peralihan eutektik pada 183 darjah | Julat lebur sekitar 217–219 darjah |
| Permintaan haba | Secara amnya lebih rendah untuk sendi yang setanding | Secara amnya lebih tinggi, tetapi sangat terjejas oleh sentuhan hujung, kawasan tembaga dan pemulihan stesen |
| Sambutan membasahi | Selalunya kelihatan lebih cepat dan lebih cair | Mungkin memerlukan pemindahan haba dan kawalan fluks yang lebih disengajakan |
| Penampilan bersama | Kerap cerah dan licin | Mungkin kelihatan kurang cerah atau lebih matte |
| Risiko terma | Suhu lebur aloi yang lebih rendah | Risiko yang lebih besar apabila pengendali memberi pampasan dengan suhu atau masa tinggal yang berlebihan |
| Pendekatan pemeriksaan | Gunakan kriteria mutu kerja yang diluluskan | Gunakan pendekatan berasaskan bukti-yang sama; jangan tolak sendi hanya kerana ia kurang berkilat |
Aloi hanyalah satu bahagian daripada proses. Peranan timah, perak, tembaga dan tambahan lain dibincangkan dalam panduan untukkomponen aloi dalam pateri.
Jangan Kelirukan Empat Nilai Suhu Berbeza
| Nilai Suhu | Apa Maksudnya | Mengapa Ia Penting |
|---|---|---|
| Julat lebur aloi | Sifat bahan yang menerangkan apabila aloi bermula dan selesai lebur | Ia menerangkan kelakuan aloi asas tetapi tidak mentakrifkan tetapan stesen |
| Titik set stesen | Sasaran memasuki stesen pematerian | Ia tidak membuktikan suhu dikekalkan pada hujung di bawah beban |
| Suhu hujung di bawah beban | Suhu yang boleh dikekalkan oleh hujung semasa memindahkan haba ke dalam sendi | Ia bergantung pada pemanas, sensor, keadaan hujung, geometri dan pemulihan haba |
| Suhu bersama | Keadaan haba yang dicapai oleh pad dan penamatan komponen | Ini menentukan sama ada permukaan boleh mengaktifkan fluks dan menerima pateri |
Oleh itu paparan stesen bukanlah pengukuran proses yang lengkap. Titik set yang tinggi dengan hujung teroksida yang sempit mungkin memindahkan haba yang kurang berguna berbanding titik set yang lebih rendah dengan hujung bersih yang menyentuh kedua-dua permukaan dengan berkesan.
1. Sahkan Keperluan Aloi, Fluks dan Produk
Mulakan dengan lukisan, bil bahan, spesifikasi pelanggan dan arahan kerja yang diluluskan. Label "bebas plumbum-" tidak mengenal pasti satu proses universal. SAC305, timah-kuprum,-perak rendah SAC dan bismut-yang mengandungi aloi mempunyai komposisi dan pertimbangan pengendalian yang berbeza.
TheMaklumat RoHS rasmi Suruhanjaya Eropahmenerangkan sekatan ke atas bahan berbahaya dalam peralatan elektrik dan elektronik yang dilindungi. RoHS termasuk peraturan skop, pengecualian dan pengecualian, jadi keputusan pematuhan mesti dibuat untuk produk dan pasaran tertentu.
Rekod perkara berikut sebelum mewujudkan proses pematerian-tangan:
- aloi pemasangan asal dan aloi kerja semula yang dibenarkan;
- pateri-diameter wayar dan fluks-pengenalan teras;
- Kemasan permukaan PCB dan kemasan penamatan komponen;
- klasifikasi sisa dan keperluan pembersihan;
- keperluan pelanggan, peraturan dan kebolehpercayaan;
- stesen kerja dan peraturan pengasingan-bahan.
Artikel mengenaiklasifikasi paterimenyediakan konteks tambahan pada bentuk pateri dan keluarga aloi. Produk wayar dan bar yang sesuai boleh disemak dalamKawat pateri YIHMA dan julat bar pateri.
2. Perbaiki Pemindahan Haba Sebelum Menaikkan Titik Set
Pembasahan perlahan tidak secara automatik bermakna tetapan stesen terlalu rendah. Haba mesti bergerak dari pemanas melalui hujung dan ke kedua-dua permukaan yang dicantumkan. Kawasan sentuhan, jisim hujung, pemulihan haba dan pengedaran kuprum papan semuanya menjejaskan pemindahan itu.
Pilih Petua yang Menghubungi Kedua-dua Permukaan
Hujung kon yang sangat halus mungkin memberikan akses, tetapi kawasan sentuhannya yang kecil boleh menjadikan terminal besar atau pad yang disambungkan-tanah perlahan untuk dipanaskan. Pahat atau hujung serong boleh memindahkan haba dengan lebih berkesan apabila ia boleh menyentuh pad dan penamat tanpa menyentuh ciri bersebelahan.
Gunakan permukaan sentuhan praktikal terbesar yang sesuai dengan had sambungan dan kelegaan. Matlamatnya bukan untuk memilih tip terbesar yang ada; ia adalah untuk mencipta sentuhan yang stabil tanpa merosakkan komponen berdekatan atau topeng pateri.
Semak Pemulihan, Penentukuran dan Keadaan Tip
Hujung teroksida atau kurang dipasang boleh memaparkan suhu melahu yang dijangkakan semasa memindahkan haba dengan buruk. Semak pengoksidaan hujung, keadaan pemanas dan penderia, status penentukuran, petua-ke-pemasangan pemanas, pemulihan haba dan beban yang dicipta oleh pemasangan.
Pastikan permukaan kerja bersih dan dilindungi oleh salutan pateri nipis. Peningkatan suhu melahu yang berulang kali boleh mempercepatkan kemerosotan hujung dan mungkin menjadikan masalah pemulihan lebih sukar untuk didiagnosis.
Pertimbangkan Pemanasan Terkawal
Pesawat kuprum besar, perisai, papan teras-logam dan penyambung berat boleh mengeluarkan haba lebih cepat daripada peralatan tangan kecil yang membekalkannya. Pemanasan awal terkawal boleh mengurangkan perbezaan suhu antara sambungan sasaran dan seluruh papan, tetapi ia mesti kekal dalam had yang didokumenkan PCB, komponen, pelekat dan sambungan sebelumnya.
Prinsip pengendalian am dan langkah berjaga-jaga proses diliputi dalam panduan untukproses permohonan pateri dan langkah berjaga-jaga.
3. Padankan Aktiviti Fluks dengan Proses
Fluks menyokong penyingkiran oksida dan pembasahan semasa tingkap pemanasan yang tersedia. Ia tidak boleh mengimbangi pad sejuk, sentuhan hujung yang lemah, pencemaran teruk atau gabungan aloi-dan-yang tidak sesuai.
Sahkan bahawa wayar berteras-fluks sesuai untuk aloi,{1}}kemasan logam asas, keperluan sisa, kaedah pembersihan dan keadaan proses yang dijangkakan. Apabila fluks berasingan dibenarkan untuk kerja semula, kimia dan kuantitinya harus dikawal dan bukannya ditambah sehingga sambungan kelihatan mengalir.
Sebelum menambah fluks tambahan, semak:
- kebersihan hujung dan geometri;
- pad dan keadaan penamatan;
- aloi dan fluks-identiti teras;
- kawasan hubungan dan pemulihan stesen;
- jisim haba papan;
- peraturan sisa dan pembersihan yang diluluskan.
Faktor pemilihan yang lebih luas dijelaskan dalam artikel mengenaimemilih fluks pateri yang betul. Fluks luaran yang berlebihan boleh merebak di luar kawasan yang dipanaskan, meninggalkan sisa yang tidak diproses sepenuhnya dan menyembunyikan punca sebenar pembasahan yang lemah.
4. Sahkan Bagaimana Gabungan SAC305 yang Boleh Dipercayai Dibentuk
Pateri hendaklah membasahi permukaan yang dipanaskan. Ia tidak boleh dicairkan sepenuhnya pada seterika dan dibawa ke pad sejuk dan plumbum.
Disyorkan -Jujukan Pembentukan
- Periksa sendi.Sahkan bahawa pad, penamatan dan kawasan sekitarnya bersih dan tidak rosak.
- Sediakan petua.Gunakan permukaan sentuhan yang bersih dan bertindih dengan betul.
- Hubungi pad dan penamatan.Letakkan hujung supaya haba mencapai kedua-dua permukaan.
- Suapan pateri pada sambungan.Sapukan wayar di mana permukaan yang dipanaskan bertemu dan bukannya menyimpan isipadu pateri penuh pada hujungnya.
- Perhatikan pembasahan.Sahkan bahawa pateri merebak ke atas permukaan yang diperlukan.
- Tanggalkan wayar dahulu.Berhenti menambah aloi apabila isipadu yang diperlukan ada.
- Keluarkan seterika.Elakkan pemanasan yang tidak perlu selepas bentuk sendi.
- Pastikan perhimpunan diam.Elakkan pergerakan semasa pateri mengeras.
- Periksa selepas penyejukan.Nilaikan pembasahan, geometri, kerosakan dan sisa.
Cara Menubuhkan Tetingkap Proses
Sahkan kaedah pada sambungan perwakilan dan bukannya memilih satu tetapan universal daripada carta generik.
- mengenal pasti sendi yang paling sejuk atau paling memerlukan haba;
- rekod stesen, geometri hujung, wayar, fluks dan semakan pemasangan;
- bermula dari arahan peralatan dan bahan dan bukannya maksimum stesen;
- perhatikan sama ada kedua-dua permukaan mencapai keadaan boleh basah tanpa masa sentuhan yang berlebihan;
- periksa laminat, topeng pateri dan komponen berdekatan untuk kerosakan haba;
- ulangi proses merentasi berbilang sendi perwakilan dan pengendali;
- tentukan persediaan peralatan yang diterima, kriteria pemeriksaan dan peraturan peningkatan dalam arahan kerja.
Gambaran keseluruhan klasifikasi aplikasi pematerian biasa tersedia dalam panduan untukbahan dan ciri pematerian-lembut.
5. Periksa Pembasahan dan Geometri, Bukan Kecerahan Sahaja
Operator yang dilatih pada Sn63/Pb37 selalunya mengharapkan setiap sambungan yang boleh diterima cerah dan licin. Sambungan SAC305 mungkin kelihatan kurang terang atau lebih matte selepas pemejalan. Permukaan matte sahaja tidak membuktikan sendi sejuk.
Walau bagaimanapun, "matte" tidak boleh digunakan untuk alasan sendi yang kelihatan terganggu, retak, tidak dibasahi sepenuhnya atau tercemar. Periksa sama ada pateri:
- membasahi pad yang diperlukan dan penamatan komponen;
- membentuk isian yang diperlukan atau melalui-isi lubang;
- kekal dalam kawasan sendi yang dimaksudkan;
- mengelakkan jambatan, retak dan permukaan yang terganggu;
- tidak meninggalkan permukaan yang diperlukan terdedah atau tidak basah;
- tidak merosakkan pad, lamina atau komponen.
Keluaran rasmi IPC bagi J-STD-001J dan IPC-A-610Jmenerangkan bahawa piawaian meliputi kawalan proses pemasangan, bahan dan-kriteria penerimaan selepas pemasangan. Gunakan semakan dan kelas produk yang diperlukan oleh pelanggan atau sistem kualiti dalaman dan bukannya peraturan tidak formal "berkilat sama baik".
6. Selesaikan masalah Kecacatan Pematerian-Tangan Bebas-Plumbum Biasa
| Masalah yang Diperhatikan | Kemungkinan Punca | Semakan Pertama |
|---|---|---|
| Pateri kekal di hujung | Sentuhan yang lemah atau permukaan sendi yang sejuk | Petua geometri dan sentuhan dengan kedua-dua pad dan penamatan |
| Pateri membentuk bola | Pengoksidaan, pencemaran atau aktiviti fluks yang tidak mencukupi | Keadaan permukaan dan keserasian fluks |
| Pembasahan perlahan | Pemindahan haba yang tidak mencukupi atau fluks yang tidak sesuai | Keadaan hujung, kawasan sentuhan, pemulihan dan jisim haba papan |
| Jambatan | Pateri berlebihan atau kawalan penyusuan yang lemah | Diameter wayar, isipadu terpakai dan pergerakan hujung |
| Sendi ais atau runcing | Teknik pengeluaran, pateri berlebihan atau pembasahan yang tidak lengkap | Urutan penyingkiran dan tindak balas bersama sebenar |
| Permukaan terganggu | Pergerakan semasa pemejalan | Lekapan dan pengendalian selepas penyingkiran besi |
| Pad yang diangkat | Berdiam secara berlebihan, memaksa atau kerja semula berulang | Masa hubungan, kedudukan hujung dan sejarah kerja semula |
| Sisa yang berlebihan | Terlalu banyak fluks luaran atau pemprosesan haba yang tidak lengkap | Isipadu fluks, kimia dan keperluan pembersihan |
| Tidak mencukupi melalui-isian lubang | Tong atau terminal tidak menerima haba yang mencukupi | Saiz hujung, akses, sambungan tembaga dan pemanasan awal |
| Pengoksidaan hujung berulang | Suhu terbiar yang berlebihan atau penyelenggaraan yang lemah | Persediaan siap sedia dan prosedur penjagaan-petua |
Aloi harus kekal sebagai satu input diagnostik dan bukannya punca punca automatik. Pemeriksaan bahan dan proses yang lebih luas diterangkan dalamkaedah penilaian prestasi pateri.
7. Kawal Bahan Plumbum dan Plumbum-Bahan Percuma di Kemudahan Penggunaan-Campuran
Kemudahan yang memproses kedua-dua keluarga aloi harus dapat mengenal pasti bahan yang digunakan di setiap stesen kerja dan pada setiap produk. Hanya memerhatikan gabungan-aloi bercampur cair dan kelihatan normal tidak membuktikan kerja semula itu diluluskan.
| Model Stesen Kerja | Kawalan Biasa | Risiko Utama untuk Diatasi |
|---|---|---|
| Stesen percuma-dedikasi | Stesen berasingan, petua, wayar, alatan dan sekerap | Bahan dipindahkan secara tidak sengaja dari kawasan lain |
| Stesen kongsi dengan bahan habis pakai khusus | Perubahan hujung terkawal, wayar yang dikenal pasti dan pertukaran yang didokumenkan | Alat yang tidak terkawal atau pemindahan boleh guna |
| Kawasan kerja semula produk-campuran | Kerja-pengenalan pesanan, pengesahan aloi dan rekod kerja semula | Menggunakan aloi yang tidak diluluskan untuk pemasangan asal |
Sekurang-kurangnya, kenal pasti pateri-kili wayar, simpanan hujung, alatan tangan, bahan kerja semula, bekas sekerap dan arahan kerja. Catatkan aloi pemasangan asal, aloi kerja semula, lokasi sambungan, operator, hasil pemeriksaan dan pelupusan di mana kebolehkesanan diperlukan.
Kerja semula-alloy bercampur boleh mengubah komposisi terhasil dan gelagat lebur. Kebolehterimaannya mesti datang daripada spesifikasi produk, keperluan pelanggan atau prosedur kerja semula yang diluluskan-bukan daripada peraturan pencampuran universal.
8. Layakkan Pengendali dan Dokumenkan Proses yang Diluluskan
Latihan percuma utama-harus mengesahkan lebih daripada keupayaan untuk mencipta satu gabungan yang boleh diterima secara visual pada kupon mudah. Kelayakan harus mewakili keperluan pemasangan dan mutu kerja yang akan dihadapi oleh pengendali.
Penilaian praktikal yang berguna mungkin termasuk:
- permukaan kecil-lekapkan plumbum;
- pad atau terminal haba yang lebih besar;
- sambungan bersalut melalui-lubang;
- sambungan-tanah;
- sendi berhampiran komponen sensitif-haba.
Pengendali harus menunjukkan pengenalan aloi dan fluks yang betul, pemilihan hujung, penjagaan hujung, pemanasan serentak permukaan, penyusuan pateri terkawal, pengecaman pembasahan, mengelakkan tinggal berlebihan, pengenalan kecacatan dan pematuhan peraturan pengasingan.
Dokumentasikan semakan pemasangan, stesen, hujung, wayar pateri, fluks, contoh sambungan yang diterima, syarat terlarang, asas pemeriksaan, operator dan tarikh kelulusan. Untuk produk-kebolehpercayaan yang tinggi, kelayakan harus kekal disambungkan kepada proses terkawal dan kelas produk yang diperlukan dan bukannya dianggap sebagai kebenaran generik kekal.
Senario Perubahan Ilustratif
Senario berikut menggambarkan proses semakan dan tidak mewakili hasil pengeluaran yang diukur.
Pemasangan penyambung bertukar daripada wayar Sn63/Pb37 kepada SAC305. Operator melaporkan pembasahan yang lebih perlahan dan bertindak balas dengan meningkatkan beberapa titik set stesen. Sesetengah sendi kekal tidak dibasahi sepenuhnya, manakala pad lain menunjukkan tanda-tanda pemanasan yang berlebihan.
Semakan mendapati bahawa hujung sempit menyentuh hanya satu sisi terminal berat dan kehilangan suhu di bawah beban. Pasukan proses memilih petua yang menghubungi terminal dan pad dengan lebih berkesan, mengesahkan fluks-wayar teras, menyemak pemulihan stesen, menilai pemanasan awal terkawal dan mencipta sampel sambungan yang diterima untuk pemeriksaan.
Isu kedua muncul semasa-kerja lubang: bahagian atas-fillet kelihatan boleh diterima, tetapi tong yang disambungkan secara terma tidak mengisi secara konsisten. Sambungan ini ditambahkan pada sampel kelayakan kerana penampilan visual pada satu sisi tidak mewakili sambungan lengkap.
Hasil yang berguna ialah kaedah persediaan dan pemeriksaan yang didokumenkan untuk pemasangan sebenar-bukan satu nombor suhu universal.
SAC305 Hand-Senarai Semak Tukar Ganti Pemterian
- mengesahkan produk dan keperluan pasaran;
- merekodkan aloi asal dan aloi kerja semula yang dibenarkan;
- mengenal pasti wayar pateri, diameter dan teras fluks;
- sahkan PCB dan kemasan komponen;
- pilih petua yang menghubungi wakil bersama dengan berkesan;
- semak penentukuran stesen, pemulihan dan keadaan hujung;
- memutuskan sama ada pemanasan awal terkawal diperlukan;
- mengesahkan tetapan pada sambungan yang memerlukan haba;
- mentakrifkan contoh bersama yang boleh diterima dan rosak;
- mengawal bahan dan alat bebas plumbum dan plumbum-;
- melayakkan pengendali pada sambungan perwakilan;
- meluluskan arahan kerja dan had kerja semula;
- mengesahkan keputusan melalui pemeriksaan dan ujian yang diperlukan.
Untuk pengenalan yang lebih luas kepada bahan pateri, lihatapa itu pateri timah. Pilihan aloi dan wayar yang berkaitan juga boleh disemak dalamKategori pateri timah YIHMA.
Soalan Lazim
S: Adakah SAC305 sentiasa memerlukan tetapan-besi pematerian yang lebih tinggi?
J: Tiada tetapan universal digunakan untuk setiap stesen dan pemasangan. SAC305 mempunyai julat lebur yang lebih tinggi daripada Sn63/Pb37, tetapi geometri hujung, pemulihan haba, saiz sambungan, kawasan kuprum dan prapemanasan perlu dikaji semula sebelum titik tetapan dinaikkan.
S: Mengapakah sambungan pateri-plumbum percuma kelihatan kusam?
J: Sambungan SAC305 mungkin kelihatan kurang terang atau lebih matte daripada sambungan Sn63/Pb37. Nilaikan pembasahan, geometri, retak, permukaan yang terganggu dan-kriteria penerimaan khusus produk dan bukannya kecerahan sahaja.
S: Bolehkah stesen pematerian yang sama digunakan untuk kerja bebas plumbum dan{0}}plumbum?
J: Stesen kongsi mungkin boleh dilakukan di bawah prosedur terkawal, tetapi wayar, petua, alatan, pesanan kerja dan rekod pertukaran mesti menyokong pengenalpastian aloi dan kawalan pencemaran. Sesetengah kemudahan menggunakan stesen khusus sepenuhnya.
S: Bolehkah fluks tambahan menyelesaikan pembasahan SAC305 yang perlahan?
J: Fluks yang serasi mungkin menyokong kerja semula yang dipilih, tetapi ia tidak akan membetulkan sentuhan hujung yang lemah, pad sejuk, pengoksidaan teruk, pemulihan stesen yang tidak mencukupi atau gabungan permukaan-dan-tidak sesuai.
S: Bolehkah SAC305 dicampur dengan Sn63/Pb37 semasa kerja semula?
J: Jangan anggap ia boleh diterima. Kerja semula-alloy bercampur boleh mengubah komposisi dan gelagat lebur. Ikuti spesifikasi produk, keperluan pelanggan dan prosedur kerja semula yang diluluskan.
S: Adakah RoHS melarang setiap penggunaan pateri berplumbum?
J: Tidak. RoHS mengehadkan bahan berbahaya dalam peralatan elektrik dan elektronik yang dilindungi dan termasuk peraturan dan pengecualian skop. Keperluan mesti dinilai untuk produk dan pasaran tertentu.
Kesimpulan
Pertukaran daripada pematerian tangan Sn63/Pb37 kepada SAC305 harus diuruskan sebagai perubahan bahan, proses, pemeriksaan dan latihan. Mulakan dengan mengesahkan keperluan aloi dan produk, kemudian wujudkan pemindahan haba, kawalan fluks dan pembentukan sendi pada pemasangan sebenar.
Persediaan yang paling kuat bukanlah yang mempunyai suhu paparan tertinggi. Ia adalah proses yang didokumenkan yang berulang kali mencipta sendi yang boleh diterima tanpa kerosakan haba yang tidak perlu.
Untuk pengesyoran aloi, wayar, fluks dan aplikasi berdasarkan PCB, geometri sambungan dan keperluan kebolehpercayaan, serahkan butiran proses melaluihalaman pertanyaan YIHMA.
