ข้อควรระวังในการใช้แท่งบัดกรี

พื้นที่จัดเก็บ

(1) สภาพแวดล้อมการจัดเก็บ

ควรควบคุมอุณหภูมิที่อุณหภูมิห้อง โดยทั่วไป 18-28 องศา ; ความชื้นควรอยู่ที่ 10% -65%; และไม่ควรมีก๊าซออกซิไดซ์อย่างแรงเช่นออกซิเจน โดยทั่วไปควรเก็บไว้ในกล่องบรรจุภัณฑ์ที่ปิดสนิท

(2)ข้อควรระวังด้านความปลอดภัยในการจัดเก็บ

แท่งบัดกรีหนัก หลีกเลี่ยงการวางไว้ในตำแหน่งที่สูง ตำแหน่งจัดเก็บควรอยู่ที่ชั้นล่างซึ่งมีพื้นแข็ง (หากวางไว้บนชั้นอื่น ให้ประเมินว่าพื้นสามารถรับน้ำหนักได้หรือไม่ และสังเกตพื้นที่จัดวางอย่างสม่ำเสมอเพื่อดูสัญญาณของการหย่อนคล้อยเพื่อป้องกันการพังทลาย) ควรจำกัดความสูงของการซ้อนด้วย

(1) อุณหภูมิ

อุณหภูมิการบัดกรีสำหรับแท่งบัดกรีตะกั่ว (Sn63/Pb37) โดยทั่วไปจะตั้งไว้ที่ 230 องศา ในขณะที่อุณหภูมิการบัดกรีสำหรับแท่งบัดกรีไร้สารตะกั่ว (Sn63/Pb37) โดยทั่วไปจะตั้งไว้ที่ 260 องศา

(2) สภาพแวดล้อมในบรรยากาศ

เมื่อใช้แท่งบัดกรีในการบัดกรีแบบคลื่น ขอแนะนำให้ใช้ก๊าซไนโตรเจนเพื่อปรับปรุงความลื่นไหลและความสามารถในการเปียกของโลหะบัดกรี ลดอัตราการเกิดออกซิเดชันของโลหะบัดกรีที่อุณหภูมิสูง และลดการสูญเสียของโลหะบัดกรีให้เหลือน้อยที่สุด

(3) การควบคุมระดับเสียงประสาน

โดยทั่วไปปริมาณของโลหะบัดกรีในถังบัดกรีแบบคลื่นจะถูกควบคุมโดยความสูงของระดับของเหลวเพื่อลดความแตกต่างของความสูงระหว่างโลหะบัดกรีที่เป็นของเหลวที่พ่นจากคลื่นและพื้นผิวของของเหลว จึงช่วยลดปริมาณขี้โลหะของโลหะบัดกรีที่เกิดขึ้นและลดการสูญเสียของโลหะบัดกรีให้เหลือน้อยที่สุด

(4) การควบคุมเนื้อหาที่ไม่บริสุทธิ์

1) การจำแนกประเภทของดีบุก-ตะกั่วบัดกรีตามความบริสุทธิ์

1 บัดกรีที่รีไซเคิลและผ่านการกลั่น: ในอุตสาหกรรม ของเสียจากการบัดกรี (ขี้โลหะบัดกรี บัดกรีหยด ปลายบัดกรี และวัสดุที่ปนเปื้อนทิ้ง ฯลฯ) มักจะถูกนำไปรีไซเคิลหรือทำให้บริสุทธิ์แล้วจึงขายต่อ เนื่องจากต้นทุนการกลั่นสูง (สูงกว่าราคาขายของโลหะบัดกรีมาก) สำหรับของเสียบัดกรีเกรดต่ำ-ที่มีแต่สิ่งเจือปน เช่น ทองแดง สังกะสี และเหล็ก แนวทางปฏิบัติทั่วไปคือการเติมโลหะบริสุทธิ์ใหม่ลงในของเสียที่บัดกรีแล้วรีไซเคิล เพื่อลดปริมาณสิ่งเจือปนให้ต่ำกว่าระดับที่อนุญาตสำหรับการปนเปื้อนของโลหะบัดกรี มาตรฐานของรัฐบาลสหรัฐอเมริกา QQ-S-571 และ ASTM B-32 สะท้อนถึงระดับการปนเปื้อนที่อนุญาตในวัสดุรีไซเคิล ดังแสดงในตาราง 2.10 และ 2.11

องค์ประกอบ/ทรัพย์สิน	เอสเอ็น70	Sn63	Sn62	Sn60	Sn50	Sn40
เอสเอ็น (%)	69.5–71.5	62.5–63.5	61.5–62.5	59.5–61.5	49.5–51.5	39.5–41.5
Pb (%)	สมดุล	สมดุล	สมดุล	สมดุล	สมดุล	สมดุล
เอสบีสูงสุด (%)	0.20–0.50	0.20–0.50	0.20–0.50	0.20–0.50	0.20–0.50	0.20–0.50
ไบแม็กซ์ (%)	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25
Ag สูงสุด (%)	0.015	0.015	1.75–2.25	0.015	0.015	0.015
ลูกบาศ์กสูงสุด (%)	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08
เฟสูงสุด (%)	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02
สังกะสีสูงสุด (%)	0.005	0.005	0.005	0.005	0.005	0.005
อัลสูงสุด (%)	0.005	0.005	0.005	0.005	0.005	0.005
สูงสุด (%)	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03
ซีดีสูงสุด (%)	0.001	0.001	0.001	0.001	0.001	0.001
โซลิดัส ( องศา )	183	183	183	183	183	183
ลิควิดัส ( องศา )	193	183	189	191	216	238

ระดับ	ส	ป.ล	ค่าต่ำสุด-สูงสุด	ไบแม็กซ์	ลูกบาศ์กสูงสุด	เฟสูงสุด	อัลแม็กซ์	สังกะสีสูงสุด	สูงสุด
70A	70	30	-	0.12	0.25	0.08	0.02	0.005	0.03
70B	70	30	0.20–0.50	0.25	0.08	0.02	0.005	0.005	0.03
63A	63	37	-	0.12	0.25	0.08	0.02	0.005	0.03
63B	63	37	0.20–0.50	0.25	0.08	0.02	0.005	0.005	0.03
60A	60	40	-	0.12	0.25	0.08	0.02	0.005	0.03
60B	60	40	0.20–0.50	0.25	0.08	0.02	0.005	0.005	0.03
50A	50	50	-	0.12	0.25	0.08	0.02	0.005	0.03
50B	50	50	0.20–0.50	0.25	0.08	0.02	0.005	0.005	0.03
45A	45	55	-	0.12	0.25	0.08	0.02	0.005	0.03
45B	45	55	0.20–0.50	0.25	0.08	0.02	0.005	0.005	0.03

ไม่สนับสนุนการใช้บัดกรีรีไซเคิลในการใช้งานที่สำคัญ เนื่องจากในการผลิตจำนวนมากแบบอัตโนมัติ สิ่งเจือปนที่คาดเดาไม่ได้ในบัดกรีรีไซเคิลทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ไม่คาดคิดในประสิทธิภาพของบัดกรี ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาร้ายแรง

Solder bars

2 การบัดกรีแบบเวอร์จิ้น: การบัดกรีแบบเวอร์จิ้นหมายถึงการบัดกรีที่ทำจากดีบุกและตะกั่วที่กลั่นจากแร่ เครื่องบัดกรีเวอร์จิ้นเป็นวัสดุมาตรฐานในการผลิตในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมอัตโนมัติสำหรับการผลิตจำนวนมาก (เช่น การบัดกรีด้วยคลื่นของแผงวงจรพิมพ์) ความสม่ำเสมอของปริมาณสิ่งเจือปนในโลหะบัดกรีเกรดนี้สามารถคาดเดาได้ค่อนข้างมาก ดังนั้นจึงป้องกันอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้โลหะบัดกรีรีไซเคิล

องค์ประกอบสิ่งเจือปน	เนื้อหาที่อนุญาตสูงสุด (wt%)
ลูกบาศ์ก	0.300
ออสเตรเลีย	0.200
ซีดี	0.005
สังกะสี	0.005
อัล	0.006
สบ	0.500
เฟ	0.020
เช่น	0.030
บี	0.250
อจ	0.100
นิ	0.010

องค์ประกอบสิ่งเจือปน	QQ-S-571E, ASTM B-32*	ค่าทั่วไปของบัดกรีใหม่ (wt%)	ค่าขีดจำกัดสูงสุด (wt%)
สบ	*	0.010	*
ลูกบาศ์ก	0.080	0.010	0.25**
ออสเตรเลีย	-	0.001	0.08***
ซีดี	-	0.001	0.005***
สังกะสี	0.005	0.001	0.005***
อัล	0.005	0.003	0.006*
เช่น	0.030	0.020	0.030
เฟ	0.020	0.001	0.020
บี	0.250	0.006	0.250
ใน	-	0.007	-
นิ	-	0.002	-
อจ	-	0.002	0.100
ป.ล	0.080	0.010	0.060

*ใช้ได้กับ (0.20–0.50) wt% Sb; มิฉะนั้นมากถึง 0.12 wt%
**สารเจือปน Cu, Au, Cd, Zn, Al จะต้องไม่เกิน 0.30% (อุ่นที่อุณหภูมิ 250 องศา)

องค์ประกอบสิ่งเจือปน	JIS ของญี่ปุ่น-Z-3282-1972 เกรด A (wt%)	JIS ของญี่ปุ่น-Z-3282-1972 เกรด B (น้ำหนัก%)	MIL สหรัฐ (น้ำหนัก%)	จีน YB-568 (น้ำหนัก%)
สบ	<1.0	<0.30	<10	0.2 ~ 0.5
ลูกบาศ์ก	<0.08	<0.05	<0.03	<0.08
บี	<0.05	<0.05	0.25	0.1
สังกะสี	<0.005	<0.005	<0.005	0.002
เฟ	0.35	<0.03	<0.02	0.02
อัล	<0.005	<0.005	<0.005	0.005
เช่น	<0.03	<0.03	<0.03	0.05

2) อิทธิพลของสิ่งเจือปนของโลหะต่อคุณสมบัติทางกายภาพของดีบุก-ตะกั่วบัดกรี

โลหะอื่นๆ จำนวนเล็กน้อยมักปรากฏอยู่ในโลหะบัดกรีซึ่งถือเป็นสิ่งเจือปน สิ่งเจือปนบางชนิดไม่เป็นอันตราย ในขณะที่สิ่งเจือปนอื่นๆ แม้จะในปริมาณเล็กน้อยก็สามารถส่งผลเสียต่างๆ ต่อกระบวนการบัดกรีและประสิทธิภาพของข้อต่อบัดกรีได้ โดยทั่วไปแล้ว ผลของธาตุที่ไม่บริสุทธิ์ในการบัดกรีจะขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายที่เป็นของแข็งของธาตุโลหะที่เติมเข้าไปในช่วงของดีบุกหรือตะกั่ว หากมีการก่อตัวของสารประกอบระหว่างโลหะ ผลที่ได้ก็ขึ้นอยู่กับการก่อตัวของสารประกอบระหว่างโลหะเหล่านี้ด้วย การก่อตัวของสารละลายที่เป็นของแข็งจะเพิ่มความต้านทาน (เช่น การเติมบิสมัทและแมงกานีส) ในขณะที่การก่อตัวของสารประกอบระหว่างโลหะจะลดความต้านทานของโลหะบัดกรี (เช่น การเติมทองแดง)

3) อิทธิพลของสิ่งเจือปนต่อการเปียก
สิ่งเจือปนเช่นสังกะสีและอลูมิเนียมถือเป็นสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย แม้จะอยู่ที่ปริมาณ 0.001% ก็สามารถทำให้ลักษณะของข้อต่อบัดกรีแย่ลง และส่งผลอย่างมากต่อความสามารถในการเปียกน้ำและความลื่นไหล ทำให้การบัดกรีแบบคลื่นทำได้ยากขึ้น สิ่งเจือปนของโลหะที่ส่งผลโดยตรงต่อการบัดกรี ได้แก่ ทองแดง ทอง สังกะสี และอลูมิเนียม สิ่งเจือปนเหล่านี้สามารถทำให้เกิดการกัดเซาะของโลหะฐานได้เมื่อจุ่มลงในคลื่นบัดกรี ซึ่งนำไปสู่ข้อบกพร่องในการบัดกรี เช่น "การเชื่อม" และ "การแหลม"

สิ่งเจือปนของโลหะปริมาณเล็กน้อยที่รวมอยู่ในดีบุก-ตะกั่วบัดกรีจะเปลี่ยนพลังงานพื้นผิวของโลหะผสมที่เกิดขึ้น ซึ่งส่งผลต่อคุณลักษณะการทำให้เปียก ดังแสดงในรูปที่ 2.22 ในการบัดกรีด้วยคลื่น อิทธิพลของสิ่งเจือปนที่มีต่อความสามารถในการเปียกน้ำมีความสำคัญเป็นพิเศษในการรับประกันผลลัพธ์การบัดกรีด้วยคลื่นที่มีประสิทธิภาพ

นอกจากนี้ การมีอยู่ของ-ตะกั่วออกไซด์ของดีบุก ก๊าซ และการเจือปนของโลหะที่ไม่ใช่-ในโลหะบัดกรียังส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของโลหะบัดกรี ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่มักถูกมองข้าม โลหะบัดกรีที่ละลายในสุญญากาศ-ที่ทำจากดีบุกและตะกั่วที่หลอมในสุญญากาศ-มีคุณสมบัติการแพร่กระจายที่ดีที่สุด

4) อิทธิพลของโลหะเจือปนต่อประสิทธิภาพการบัดกรี
ส่วนประกอบหลักของตะกั่วบัดกรีที่ใช้ในการบัดกรีแบบคลื่นคือดีบุกและตะกั่ว นอกจากนี้ยังมีองค์ประกอบการติดตามซึ่งถือเป็นสิ่งเจือปน อิทธิพลของโลหะเจือปนหลักที่พบในการบัดกรีแบบคลื่นต่อประสิทธิภาพการบัดกรีแสดงไว้ในตาราง 2.15

องค์ประกอบสิ่งเจือปน	คุณสมบัติทางกล	ความสามารถในการเปียกน้ำ/ความสามารถในการบัดกรี	การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิหลอมละลาย	ผลกระทบอื่น ๆ
ตะกั่ว (Pb)	ความต้านทานแรงดึงเพิ่มขึ้น ความเหนียวจะเปราะ	ความสามารถในการเปียกน้ำสูง ความลื่นไหลลดลง	ช่วงการหลอมเหลวที่แคบลง	ความต้านทานไฟฟ้าเพิ่มขึ้น
บิสมัท (บี)	กลายเป็นเปราะ	ความลื่นไหลและความสามารถในการเปียกลดลง มีแนวโน้มที่จะเชื่อมโยงและพุ่งสูงขึ้น	จุดหลอมเหลวที่ต่ำกว่า	รอยแตกระหว่างการหมุนเวียนความร้อน สูญเสียความเงา
สังกะสี (Zn)	ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น	ยากที่จะจัดการ	จุดหลอมเหลวที่สูงขึ้น	พื้นผิวมีรูพรุน เม็ดหยาบ สูญเสียความมันเงา
เหล็ก (เฟ)	แรงยึดเกาะลดลง	ความคล่องตัวลดลง	จุดหลอมเหลวที่สูงขึ้น	คุณสมบัติทางแม่เหล็ก
อะลูมิเนียม (อัล)	เปราะและแข็ง	ความลื่นไหลต่ำมาก ในบางกรณีไม่ทำให้เปียก	ก่อตัวเป็นฟองหรือเข็ม-คล้ายผลึก พื้นผิวขรุขระ	ออกซิไดซ์ได้ง่าย กัดกร่อน สูญเสียความเงา
ฟอสฟอรัส (P)	ปริมาณเล็กน้อยเพิ่มความลื่นไหล	-	-	สีเข้ม
แคดเมียม (ซีดี)	กลายเป็นเปราะ	ความสามารถในการเปียกน้ำไม่ดี ความลื่นไหลลดลง	ช่วงการหลอมละลายที่กว้างขึ้น	มีลักษณะเป็นรูพรุนสีขาว
สารหนู (As)	เปราะและแข็ง	เพิ่มความหนืด มีแนวโน้มที่จะเชื่อมโยงและพุ่งสูงขึ้น	จุดหลอมเหลวที่สูงขึ้น	ก่อให้เกิดสารประกอบที่หลอมละลายเป็นเม็ดหรือต่ำ-
พลวง (Sb)	กลายเป็นเปราะ	ประสิทธิภาพการบัดกรีลดลง	จุดหลอมเหลวที่สูงขึ้น	ก่อตัวเป็นผลึกฟอง
เงิน (Ag)	มากกว่า 5% มีแนวโน้มที่จะผลิตก๊าซ	ต้องใช้ฟลักซ์ที่ใช้งานอยู่	จุดหลอมเหลวที่สูงขึ้น	เพิ่มความต้านทานความร้อน
ทอง (ออสเตรเลีย)	เปราะและความแข็งแรงทางกลลดลง	สูญเสียความมันวาว	-	ลักษณะสีขาว