Технические информации

Окисление

На поверхности сплава всегда образуется слой окисей. Величина слоя, скорость его образования и характер зависят от ряда причин. Однако это всегда постепенно ухудшает процесс пайки, что является причиной возникновения большинства обычных проблем. Слой окисей объединяет в себе как "естественно" загрязняющие нечистоты из контактируемых металлических поверхностей, так и остатки флюсов, которые служат для активирования, т.е. для устранения присутствующих окисей в процессе пайки. В общем, паяльная ванна - сплав растворяет и поглощает металлы и их соли, которые были погружены в сплав. Образование окисей на поверхности так называемого "мокрого слоя" значительно увеличивает объём сплава, а тем самым изменяет уровень нивелирования. Данный уровень в зависимости от обрабатываемых плат может находиться в пределах нижнего уровня и середины толщины платы. Как правило, это составляет примерно 0,8 мм, т.е. имеет очень низкое значение.

Защита сплава для пайки

Шлак ухудшает качество. Нарастающее количество микроскопических примесей на этапе кристаллизационных ядер обуславливает и само протекание по всему сечению ванны, а тем самым и геометрию поверхности волны на переходах. Кроме того, обладает естественным стремлением осаждаться в каналах для откачки. Оттуда шлак иногда срывается в виде комков и попадает на поверхность плат. Здесь возникают проблемы при протекании сплава через отверстия, а также эстетические проблемы на поверхности плат, такие как паутинчатые перемычки и мостики. Загрязнение сплава мелко рассеянным шлаком не только ухудшает его протекание, но и значительно повышает точку плавления сплава, т.е. и прохождение припоя через отверстия на верхнюю часть платы. Обычной реакцией персонала для улучшения затекания припоя является увеличение количества флюса, подаваемого флюксором. Однако это является кратковременной помощью, причём неэффективной, так как флюс, если его слишком много, ускоряет процесс окисления поверхности сплава. При использовании большего количества флюса его невозможно хорошо высушить, т.е. достичь оптимальной температуры его реактивности с поверхностными окисями компонентов. Тем самым благодаря грибовидному шлаку (мокрый слой), скопившемуся или рассеянному в сплаве, начинают создаваться непрекращающиеся проблемы с пайкой, качеством и экономией процесса.

Отделение окиси из сплава

Для защиты изделий от неблагоприятного воздействия окисей, которые присутствуют в сплаве при контакте с кислородом воздуха, при промышленном использовании очень часто необходима дорогостоящая технология. В последнее время речь идёт о применении газообразного азота в качестве защитной атмосферы над свободной поверхностью ванны для пайки. Однако для этого необходимо полностью приспособить технологию линии пайки, а применять её стандартным способом для классических машин невозможно. Для них уже давно использовался принцип, основанный на обогащении оловянно-свинцового сплава фосфором, индивидуально добавляемым в сплав в специальной композиции, как правило, в виде шариков. В таких случаях было всегда проблематично производить точное дозирование, т.е. отгадать максимальное содержание фосфора, а именно, чтобы он связывал окиси так, чтобы его избыток не изменил свойства самого сплава. Какое либо изменение свойств сплава под воздействием средства DEOX было полностью исключено, исходя из проведения множества анализов припоя у поставщика. Его связь с остальными растворёнными и загрязняющими металлами (Cu, Au, Ag, Al ) выносит данные примеси на поверхность ванны, где они далее обогащаются кислородом воздуха и благодаря различному удельному весу полностью исключаются из сплава. Речь идёт о комбинации химико-механического сепарирования.

Устранение шлака

Исходя из указанных аргументов, у оборудования без какой-либо защиты сплава шлак рекомендуется периодически устранять с интервалом времени примерно 2 часа. Значительный объём устраняемого мокрого слоя ухудшает сам процесс работы, замедляет обслуживание и безвозвратно изымается в отходы.

Средство DEOX, используемое в качестве добавки в паяльные ванны, как в течение смены, так и при профилактическом уходе за оборудованием, вернёт примерно 50% массы мокрого слоя обратно в ванну, причём без изменения состава сплава, так как устраняет только что рассеянные нечистоты и окиси. Данные нечистоты и окиси связываются средством DEOX и, благодаря различному удельному весу, концентрируется на поверхности, откуда их можно легко механически удалить при помощи ложки.

Экономия расходов

Непосредственная экономия расходов зависит от количества сплава, когда в зависимости от производимой продукции и объёма сплава количество отходов грибовидного шлака составляет примерно 20-50 кг в неделю. Что при цене 1200,- Кч/кг составляет от 24000,- до 60 000,- Кч (т.е. от 288 000,- до 720 000,-Кч в год). При использовании средства DEOX данные расходы снижаются на половину. Экономия также проявляется при более надёжном процессе пайки, т.е. при устранении возникающих проблем, связанных со сложностью пуска готового изделия в эксплуатацию. В таких случаях скрытые дефекты пайки представляют собой серьёзную угрозу, так как механически ненадёжные точки пайки не могут быть надёжными с электрической точки зрения. Т.е. если данные проблемы не будут выявлены при проведении функциональных тестов, то они могут возникнуть в период гарантийного срока изделия.

Последовательность выполнения операцией при использовании средства DEOX

• прилегающая одежда
• перчатки
• очки
• респиратор

Образующийся шлак скапливается под переходами волны припоя и постепенно покрывает всю поверхность сплава. С увеличивающейся толщиной слоя окисей под переходами поток сплава имеет тенденцию срывать не полностью окислённые загрязнения под поверхностью точно таким же способом, как и бурлящая вода под плотиной. Поэтому средство рекомендуется использовать для чистой поверхности, во внутреннем пространстве сопла, а также в наружной среде перед приподниманием волны. Остальную поверхность сплава нужно посыпать средство DEOX, толщина слоя которого должна составлять примерно 1 мм. Можно также насыпать небольшое количество средства (примерно одну столовую ложку), после чего при помощи плоского шпателя разгрести его по поверхности так, как будто бы мы мешали горячий суп. При этом сразу же наблюдается отделение мелких зёрнышек или комочков окисей, которые благодаря различному удельному весу плавают на поверхности сплава. Если после предыдущего нанесения грубого слоя образовались комочки грибовидного "мокрого слоя" величиной более 4 мм, то при помощи шпателя или ложечки их можно раздавать о стенку сопла и тем самым дать возможность проникнуть средству DEOX в их центральную часть. Средство DEOX, предварительно нанесённое в пространство сопла, препятствует образованию паутины и сеток из окисей на их стенках, что является обычным явлением при включении и выключении поднятия волны в течение рабочей смены. Непосредственное количество используемого средства зависит от количества уже рассеянных плавающих окисей, а также от количества и типа применяемого флюса, которое должно удалить с мест пайки присутствующие там окиси, а тем самым обеспечить их растворение и выведение с флюсом. Количество используемого средства DEOX нельзя заранее установить. Ориентировочно можно сказать, что при небольших и средних объёмах ванны и средних объёмах производства (т.е. пайка 2-3 дня в неделю в одну смену) количество применяемого средства составляет примерно 800 г ежемесячно, т.е. одна упаковка. Всё зависит от «шлакообразующих» воздействий процесса пайки. Средство DEOX представляет собой пудру серо-белого цвета. При его нанесении можно наблюдать постепенное потемнение цвета. Отделённый шлак и состояние, при котором в результате последующего "помешивания супа" шлак уже не выделяется из сплава (причём средство будет использовано полностью), будет сопровождаться окрашиванием выделенных гранул шлака в темно-серый цвет. В данный момент в сплав необходимо погрузить ложку из нержавеющий стали с отверстиями диаметром 3,5 мм, и оставить его на 10 секунд для прогревания и отбора шлака. Далее следует осторожно приподнять над поверхностью сплава и путём потряхивания обеспечить вытекание отделённого сплава обратно в ванну. ВНИМАНИЕ! Может иметь место разбрызгивание сплава! Выделенные окиси, оставшиеся в ложке, следует поместить в отдельную ёмкость. Стандартная продолжительность данной операции при использовании средства DEOX составляет примерно 30 минут в неделю (при средней загруженности паяльного оборудования).

При уходе за паяльным оборудованием, а также при манипулировании со сплавом и горячими окончаниями инструмента следует соблюдать все правила техники безопасности. Манипулирование с отделённым шлаком следует отнести к такой операции, при которой речь идёт о манипулировании с веществом, содержащим около 37 % свинца, т.е. как и исходный сплав для пайки. Это следует учитывать при его складировании и дальнейшей передаче на вторичную переработку только компетентной организации, занимающейся переработкой данного вида отходов. Само средство DEOX не содержит токсические и опасные для здоровья вещества. У лиц, чувствительных к пудре, средство может вызвать неприятное ощущение в виде высыхания или покраснения кожи. Это можно без проблем устранить путём ополаскивания участка кожи питьевой водой. Складирование средства DEOX с учётом характера пудры должно быть обеспечено в сухих помещениях, в первоначальной, хорошо закрытой упаковке из пластика в течение 1 года от даты, указанной на упаковке. Первоначальную упаковку из пластика следует ликвидировать обычным способом. Упаковка не является токсичной. В комплект первой поставки входит информационный лист по технике безопасности, который можно послать отдельно по требованию заказчика. Изготовитель гарантирует то, что DEOX своими свойствами не оказывает воздействие на состав сплава или шлака.

Ликвидация упаковки из пластика после их ополаскивания водой производится способом, являющимся стандартным для данного вида материала.