Những đốm đen trong các mối hàn không chì này là gì?


9

Tôi vừa đổi sang chất hàn không chì (Hiện tại tôi đang sử dụng "SMDSWLF.031 của Chip Quik, chất hàn Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5 với thông lượng không sạch 2.2%) nhưng tôi không chắc chắn điều gì Tôi đang nhìn thấy khi kiểm tra bảng của tôi.

Các hình ảnh sau đây cho thấy một ví dụ: bức đầu tiên được chụp sau khi hàn và tôi nghĩ rằng cặn màu vàng xung quanh khớp là thông lượng nhưng tôi không biết những đốm đen trên vật hàn là gì; cái thứ hai được lấy sau khi lau bảng bằng cồn isopropyl và cặn vàng đã biến mất nhưng các đốm đen vẫn còn đó.

mối hàn chỉ sau khi hàn, dư lượng vàng và đen

mối hàn sau khi làm sạch bằng IPA, cặn đen

Trạm hàn của tôi thường được đặt trong khoảng từ 350 đến 375 C (thường là sau khi thay đổi thành hàn không chì) nhưng có vẻ như cài đặt nhiệt độ không có sự khác biệt nào về sự xuất hiện của các đốm đen.

Những gì tôi thấy là các đốm đen xuất hiện thường xuyên hơn trong các miếng lớn hơn. Tôi tự hỏi nếu đó là bởi vì tôi để lại sắt hàn nhiều thời gian làm nóng vật hàn và điều đó làm cháy từ thông.

Khi sử dụng hàn chì không bao giờ nhìn thấy những đốm đen đó (và các khớp trông đẹp hơn). Tuy nhiên, tôi không thể quay lại sử dụng chất hàn có chì (yêu cầu quy định).

Vì vậy, câu hỏi của tôi là dư lượng màu đen đó là gì? Và như câu hỏi phụ: đó là dấu hiệu của một khớp xấu hoặc có thể là kỹ thuật hàn xấu?

Thông tin bổ sung: hầu hết các thành phần tôi đang sử dụng đều có chì hoàn thành. Các miếng đệm PCB được hoàn thiện HASL (không chì).

Cập nhật : Tôi đã thử nghiệm PCB từ một nhà cung cấp khác (nghi ngờ có gì đó trong lớp hoàn thiện HASL của miếng PCB) và thậm chí đã thử bảng nguyên mẫu bằng đồng trần nhưng các đốm đen vẫn còn đó. Tôi cũng đã thử làm sạch dây hàn trước khi hàn, vì tôi không sử dụng dây hàn từ cuộn ban đầu, nhưng nó được đóng gói lại bằng tay trong các ống nhựa nhỏ hơn (nghi ngờ có dư lượng từ tay người thực hiện đóng gói lại). Tôi cũng đã thử sử dụng nhiệt độ thấp hơn, xuống tới 275 Celcius (cảm ơn @metacollin đã gợi ý điều đó) và thay đổi đầu sắt hàn. Tuy nhiên, các đốm đen vẫn còn đó.

Sau đó, tôi đã kiểm tra lại các mối hàn bằng một nguồn sáng khác. Bây giờ rõ ràng những đốm đen đó không phải là dư lượng mà là những vết lõm nhỏ hoặc hố trên bề mặt hàn. Vì vậy, bây giờ tôi đang kiểm tra các bảng bằng một đèn khác, bởi vì cái tôi đã sử dụng trước đó tạo ra các bóng cứng.

Một lưu ý phụ, việc hạ nhiệt độ xuống còn 275-300 độ C thực sự cải thiện khả năng hàn. Tôi ngạc nhiên khi sử dụng nhiệt độ cao hơn thực sự làm cho sự tan chảy của chất hàn không chì chậm hơn. Tôi đoán từ thông bị cháy quá nhanh và điều đó làm cho nó tồi tệ hơn với nhiệt độ cao hơn.

Tôi cũng đã liên hệ với nhà sản xuất vật hàn, họ là người đề nghị thử nghiệm với các PCB khác nhau để loại trừ thứ gì đó trong lớp hoàn thiện của miếng đệm.


Điều này xảy ra trên tất cả các thành phần hoặc chỉ một số? Các chân thành phần trong hình trông như thể chúng có thể được mạ vàng. Có một số điều kiện mà lớp mạ niken kém bị ăn mòn dưới lớp vàng mỏng. Niken bị ăn mòn sau đó bị rò rỉ khi pin hoặc miếng đệm được hàn. Tôi nhớ rằng các chân mạ bạc cũ có thể làm điều tương tự.
Nedd

Nó xảy ra trên tất cả các thành phần. Tôi nghĩ rằng hầu hết các thành phần tôi đang sử dụng đều được hoàn thiện bằng thiếc (ngoại trừ một số tiêu đề pin dường như được mạ vàng).
MV.

Bạn đã hỏi Chip Quik về nó chưa?
Leon Heller

Đó là một ý kiến ​​hay. Tôi vừa gửi cho họ một email.
MV.

Câu trả lời:


9

Chất lỏng hàn của Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5 là 217 ° C, và điểm eutectic 63/37 cũ là 189 ° C. Vì vậy, bạn có nhiệt độ tăng quá nóng. Hầu hết các bộ phận được đánh giá cho 260 ° C trong tối đa 10 giây. Hàn ở nhiệt độ bạn đang sử dụng có thể có khả năng làm hỏng các thành phần, đã làm suy yếu keo dưới mỗi miếng đệm bạn hàn (đồng được dán vào FR4), tạo ra khói độc hại hơn đáng kể, một thứ nguy hiểm hơn với chất hàn không chì , và nói chung không có gì tốt.

Tôi nghĩ rằng tôi biết tại sao bạn có bàn ủi của bạn bật lên cao như vậy. Nếu đúng như vậy, và không có ý định xúc phạm, một chiếc bàn ủi xù xì hoặc thậm chí là một chiếc bàn ủi tốt với đầu nhọn, bạn sẽ cần phải tăng nhiệt độ lên cao hơn nhiều so với bình thường để vượt qua khả năng chịu nhiệt đáng sợ của đầu mũi nhọn để bắt đầu khớp. Tuy nhiên, một khi khớp được làm ướt chắc chắn đầu, điện trở nhiệt giảm đáng kể và khớp sẽ trải qua những nhiệt độ quá cao đó trong toàn lực. Vì vậy, ngay cả khi có vẻ như đó là nhiệt độ cần thiết để bắt đầu hàn nóng chảy trong một khoảng thời gian hợp lý, một khi nó tan chảy, nó có thể trở nên quá nóng.

Trên thực tế, tôi đã có một chiếc bàn ủi Hakko với đầu giả nhếch nhác và tôi liên tục đặt nó ở phạm vi nhiệt độ chính xác mà bạn đang sử dụng để hàn không chì, ít nhất là cho đến khi tôi nhận ra chuyện gì đang xảy ra. Đôi khi tôi thậm chí đã nâng nó lên tới 400 ° C. Điều mà bây giờ tôi biết là một ý tưởng tồi.

Có một cách rất đơn giản để biết đầu mũi sắt của bạn là loại tốt hay loại bạn không nên sử dụng cho công việc điện tử thực sự. Lấy nó ra khỏi bàn ủi và sử dụng nam châm để xem nó có từ tính như thế nào. Nó hoàn toàn không phải là từ tính, hoặc có thể là từ tính rất yếu. Lời khuyên tốt có lõi đồng, và có thể là một chiếc áo khoác bằng thép mỏng hoặc bên trong, nhưng nếu không thì không có lượng vật liệu sắt từ đáng kể. Mẹo xấu sẽ sử dụng thép / sắt, vì nó rẻ hơn nhiều. Thật không may, nó cũng sẽ dẫn đến một mẹo với thứ tự gấp 6 lần điện trở nhiệt, điều này thực sự không ổn.

OK, bây giờ tôi cuối cùng có thể trả lời câu hỏi của bạn!

Những mảnh vụn tối đó là thức ăn thừa từ thông lượng nhựa. Thông lượng không sạch thường được tạo ra từ nhựa hòa tan trong nước (so với rosin) và trong quá trình gia nhiệt, phần lớn nó sẽ bay hơi đi. Thông thường, có một số chất rắn trơ còn sót lại, tuy nhiên, nhiệt độ cao sẽ khiến chúng bị oxy hóa (hoặc một cái gì đó) và chuyển sang màu nâu. Các chất rắn này rất trái ngược với những gì người hàn muốn làm ướt, do đó nó sẽ bị vón cục và đẩy lên bề mặt của mối hàn nóng chảy. Nó sẽ tắt nhưng có lẽ chỉ với một số cào thô, như với một bàn chải dây. Theo như tôi biết, nó sẽ không có tác động có ý nghĩa đối với khớp, nhưng nếu bạn muốn tránh điều này, tôi khuyên bạn nên giảm nhiệt độ sắt của bạn (và có thể nhận được một mẹo mới và / hoặc tùy thuộc vào sắt, vì vậy hàn có hiệu quả nhiệt độ thấp hơn), mặc dù điều này có thể không hoàn toàn giải quyết vấn đề. Đôi khi, chỉ có một số tạp chất trơ trong một dòng hàn cụ thể. Miễn là nó được đẩy ra khỏi khớp lên bề mặt, điều mà hầu như luôn luôn như vậy.

Ồ, một điều cuối cùng: không có thông lượng sạch sẽ không. Nó nên được gọi là "không làm sạch khẩn cấp", nhưng hầu hết các thông lượng không được làm sạch chắc chắn sẽ để lại một bộ phim hoặc cặn, và trong khi chúng sẽ không ăn mòn hoàn toàn đồng của một dấu vết nếu để trên bảng trong vài ngày hoặc hơn nữa, tôi đã nghe nói rằng họ không phải lúc nào cũng trơ ​​như mọi người nghĩ. Nó vẫn có thể gây ra vấn đề, mặc dù trên thang thời gian (tháng) dài hơn nhiều. Nhưng, hầu hết những gì trong đoạn này chỉ đơn giản là những điều tôi nghe được từ các kỹ sư khác mà tôi tin tưởng, nhưng tôi không có bất kỳ dữ liệu thực tế nào để sao lưu, vì vậy hãy mang theo một túi muối, v.v.


Tôi cập nhật câu hỏi. Những đốm đen đó là những cái hố nhỏ trên bề mặt hàn. Về đề nghị của bạn, tôi đã thay đổi đầu sắt và giảm nhiệt độ. Tôi ngạc nhiên rằng thực sự đã cải thiện quá trình hàn rất nhiều (hàn nóng chảy nhanh hơn và có ít dư lượng màu nâu hơn). Cảm ơn.
MV.

Hừm. Tôi sẽ cập nhật câu trả lời của tôi. Lý thuyết nhựa đen đã xảy ra, nó đã xảy ra với tôi. Nhưng rõ ràng điều này không có gì để làm với tình huống này. Là rỗ chỉ là rỗ? Điều tôi muốn nói là màu sắc hoàn toàn do ánh sáng và bóng được tạo ra từ các hố, hay cũng có một số sự đổi màu hiện diện ở các hố? Điều này đang bắt đầu nghe như một hiệu ứng intermetallic.
metacollin

Ngoài ra, tôi rất vui vì tôi ít nhất cũng có ích theo những cách khác ngay cả khi tôi không liên quan đến câu hỏi thực tế của bạn. Nhưng nhiệt độ thấp hơn có thể không tăng tốc độ hàn, đó là tất cả các mẹo tốt hơn. Đầu đồng nhanh hơn nhiều so với đầu sắt khi di chuyển, rất nhiều để nó vẫn nhanh hơn đáng kể ngay cả khi nó được sử dụng ở nhiệt độ thấp hơn nhiều. Bên trong của một mẹo thực sự là một phần quan trọng, không phải là bề mặt thực sự đang thực hiện hàn.
metacollin
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.