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PCB助焊劑在過波峰焊時(shí)著火的原因分析及對(duì)策

文章出處:http://m.qyrtzss.cn網(wǎng)責(zé)任編輯:恒成和電路板作者:恒成和線路板人氣:-發(fā)表時(shí)間:2016-04-13 17:50:00

  在PCB助焊劑過波峰焊時(shí),有客人發(fā)現(xiàn)PCB助焊劑會(huì)著火,特別是在夏季氣溫較高、風(fēng)干物燥時(shí),這種情況發(fā)生率相對(duì)較高。PCB助焊劑著火不僅帶來了一定的經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)也易導(dǎo)致火災(zāi)引起對(duì)工作設(shè)備或人身的傷害。通過對(duì)多年P(guān)CB助焊劑研發(fā)技術(shù)及焊接工藝的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),我們對(duì)PCB助焊劑著火的原因進(jìn)行了以下幾點(diǎn)分析,并提出相應(yīng)對(duì)策。 

  總體來講,這種情況發(fā)生的原因,可以從三個(gè)方面來進(jìn)行大致概括,一方面是PCB助焊劑本身的問題,還有一方面是工藝問題,最后一個(gè)是設(shè)備工作狀況的原因。 

  除水基PCB助焊劑或某些特屬PCB助焊劑外,常用PCB助焊劑的溶劑部份多是以醇類物質(zhì)為主體,主要有甲醇、乙醇及異丙醇三種,因?yàn)榧状嫉亩竞π?,及其在PCB助焊劑中的相對(duì)不穩(wěn)定性,單獨(dú)使用甲醇作為單一溶劑的較少,因此使用乙醇、異丙醇或異丙醇與甲醇混合溶劑的廠家較多。醇類物質(zhì)本身具有易燃易爆的特性,參照下面三種醇類物質(zhì)的性能參數(shù)對(duì)照表(表一),三種醇的閃點(diǎn)都相差不多,都在11-12℃,而其蒸汽壓分別是:甲醇為13.33kPa/21.2℃,乙醇為5.33kPa/19℃,異丙醇為4.40kPa/20℃,由此可見,在相同的操作環(huán)境下,甲醇的可燃(或可爆)性能最強(qiáng),其次是乙醇,最弱是異丙醇。在PCB助焊劑的配比中,通過不同物質(zhì)(特別是阻燃劑)的添加,可將PCB助焊劑本身的閃點(diǎn)進(jìn)行提升,一般PCB助焊劑閃點(diǎn)可升至20.8℃左右,這也是為什么PCB助焊劑的閃點(diǎn)并不等同于溶劑閃點(diǎn)的原因所在。因此可以理解,在PCB助焊劑中添加了阻燃劑,比沒有添加阻燃劑的產(chǎn)品,其易燃(或易爆)的可能性要低一些。 

PCB

  雖然,上面所講的通過添加阻燃劑等物質(zhì),可以降低PCB助焊劑的易燃(或易爆)性能,但是,并不是添加了阻燃劑PCB助焊劑就不易燃(或不易爆)了,只是相對(duì)于未添加阻燃劑的PCB助焊劑來講可燃(或可爆)的程度要低一些而已。所以,PCB助焊劑本身還是屬于易燃(易爆)品。這樣,就要求我們的使用者在使用PCB助焊劑時(shí),應(yīng)特別注意遠(yuǎn)離明火,并消除各種可能引起PCB助焊劑燃(爆)的隱患。 

  通過上述對(duì)PCB助焊劑本身易燃(易爆)性能的分析,我們可以認(rèn)識(shí)到,常用PCB助焊劑本身是易燃的(除水基PCB助焊劑或特種PCB助焊劑外),其實(shí),在實(shí)際的生產(chǎn)操作中,PCB助焊劑著火燃燒的原因,更多來自于操作工藝及機(jī)器設(shè)備的工作狀況方面,下面重點(diǎn)探討這兩個(gè)方面引起“PCB助焊劑在過波峰焊時(shí)著火”的原因。 

  就“PCB助焊劑過波峰焊爐的”焊接工藝方面來講,可能引起PCB助焊劑過波峰焊時(shí)著火的原因有以下幾個(gè)方面: 

  1.PCB助焊劑涂布量過多,預(yù)熱時(shí)滴到加熱管上。 

  2.PCB上膠條太多,或者膠條脫落到發(fā)熱管或發(fā)熱板上,把膠條引燃了。 

  3.走板速度太快,同時(shí)PCB助焊劑涂布量較多時(shí),PCB助焊劑在完全揮發(fā)前,不斷滴到發(fā)熱管或發(fā)熱板上。 

  4.走板速度太慢,造成板面溫度太高。 

  5.預(yù)熱溫度太高。 

  6. PCB本身的阻燃性能較差,發(fā)熱管與PCB距離太近。 

  上述幾點(diǎn)是工藝方面可能引起PCB助焊劑著火的原因,除第六個(gè)原因可能是板材本身的質(zhì)量問題外,其他幾個(gè)方面均可以通過工藝調(diào)整進(jìn)行改善。第二個(gè)原因是PCB上膠條太多膠條脫落引起的著火,減少膠條的使用或者使用更有粘性、更耐高溫的膠條,此狀況也許能得以改善。第四及第五個(gè)原因均表明預(yù)熱溫度過高,將預(yù)熱溫度調(diào)低,可能會(huì)有效降低著火隱患。第一及第三個(gè)原因主要講助焊涂布量太多,而引起涂布量太多的原因除噴霧或發(fā)泡量較大的原因外,不得不考慮的就是波峰焊中風(fēng)刀的作用,這也是下面要探討的關(guān)于機(jī)器設(shè)備使用方面的原因之一。 

  從機(jī)器設(shè)備的使用方面來講,可能引起PCB助焊劑著火的原因,可能有以下幾個(gè)方面: 

  一,波峰焊機(jī)未裝風(fēng)刀,或者風(fēng)刀角度不對(duì)以及風(fēng)刀孔堵塞、氣壓不夠風(fēng)力太弱不能正常工作等,因此造成PCB助焊劑涂布量太大。在波峰焊機(jī)中,無論是噴霧式還是發(fā)泡式波峰焊機(jī),在PCB助焊劑涂布完后,都要經(jīng)過風(fēng)刀吹風(fēng)。參考下圖一、圖二,分別是噴霧式波峰焊機(jī)及發(fā)泡式波峰焊機(jī)的風(fēng)刀效果圖。 

PCB

  通過上圖可以看到,正常工作的風(fēng)刀以40度左右的角度對(duì)著涂布過PCB助焊劑的PCB進(jìn)行吹風(fēng),良好的吹風(fēng)效果,一方面可以使板面的PCB助焊劑涂布更加均勻,另一方面可將多余的PCB助焊劑吹落,從而確保在過預(yù)熱區(qū)時(shí),基本不會(huì)有多余的PCB助焊劑在預(yù)熱區(qū)滴落下來;既降低了PCB助焊劑著火的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也能保護(hù)發(fā)熱管不受侵蝕延長使用壽命。 

  如果沒有風(fēng)刀或風(fēng)刀不能正常工作,應(yīng)及時(shí)安裝或調(diào)整、修復(fù)風(fēng)刀。風(fēng)刀的制作并不復(fù)雜,可用長約50cm,內(nèi)口徑為1-1.5cm的不銹鋼管,將其一端封堵,另一端接氣泵管,在不銹鋼管中部用細(xì)鉆頭均勻打出0.3mm左右的小孔,然后用夾卡將其固定在噴嘴或助焊槽后;按上述示意圖所講的方法調(diào)整好吹風(fēng)角度即可。 

  二,在過預(yù)熱區(qū)時(shí),PCB助焊劑在爐內(nèi)的蒸汽濃度過大,從而引起爆燃。PCB助焊劑蒸汽濃度過大的原因,主要有三個(gè)方面: 

  1、PCB助焊劑涂布的過多,或沒有風(fēng)刀的作用,在預(yù)熱段揮發(fā)上來的蒸汽太多。如果是這種狀況引起的,按照上面講過的方法,將風(fēng)刀裝上或調(diào)整到正常工作狀態(tài)就可以降低爐內(nèi)助時(shí)劑蒸汽濃度; 

  2、波峰焊機(jī)的抽(排)風(fēng)裝置不能正常工作,或者排風(fēng)效果較差造成爐內(nèi)PCB助焊劑濃度過高??杉訌?qiáng)波峰焊機(jī)上的抽(排)風(fēng)裝置,建議使用有動(dòng)力、強(qiáng)效抽排風(fēng)裝置,以確保爐內(nèi)(特別是預(yù)熱段)的PCB助焊劑濃度不會(huì)太高; 

  3、如果波峰焊機(jī)本身的抽(排)風(fēng)裝置本身效果較差,同時(shí)在波峰焊的預(yù)熱段上面有一個(gè)保護(hù)蓋(參照圖3),這種情況下,很有可能引起PCB助焊劑的濃度過高。如果通過各種改善均未見效時(shí),建議將保護(hù)蓋取下,這樣可以使?fàn)t內(nèi)助時(shí)劑蒸汽濃度降低,減少PCB助焊劑爆燃的可能性。 

PCB

  綜上所述,PCB助焊劑在過波峰焊時(shí)著火的原因主要有以下幾個(gè)方面: 

  1、PCB助焊劑本身未添加阻燃劑或阻燃劑添加量過小或添加種類不正確等;(這是一個(gè)比較復(fù)雜且難以判斷的問題,因?yàn)槲覀冊谏厦嬗兄v到,既使添加了阻燃劑,PCB助焊劑本身仍是易燃易爆品,只不過相對(duì)未添加阻燃劑的PCB助焊劑其爆燃程度可能相對(duì)較低一些而已。在本文的結(jié)尾時(shí),本人由衷地說一句,其實(shí)這種行為的作用并不明顯,并不能因此就改變PCB助焊劑本身易燃易爆的特性。) 

  2、PCB助焊劑過波峰焊時(shí)的工藝問題。除PCB本身的阻燃性較差這種狀況外,其余幾個(gè)方面,如走板速度過快或過慢、預(yù)熱溫度過高等不良狀況,基本上都可以通過對(duì)工藝參數(shù)而得到有效改善。 

  3、機(jī)器設(shè)備本身的工作狀況問題。其實(shí),工藝問題和機(jī)器設(shè)備工作狀況是密切相關(guān)且不可分割的兩個(gè)相互影響的因素。因?yàn)槲覀兩厦娣治鲞^了,常用PCB助焊劑本身是易燃易爆的(除水基PCB助焊劑或特種PCB助焊劑),所以更多的時(shí)候,我們希望使用廠商能夠通過對(duì)工藝方面及設(shè)備狀況的調(diào)整,來改善PCB助焊劑易著火的問題。 

  本文寫作的最終目的,是希望所有的PCB助焊劑使用廠商能夠徹底解決或避免“PCB助焊劑在過波峰焊時(shí)著火”的狀況發(fā)生;也期望著所有的PCB助焊劑生產(chǎn)廠商,能夠?qū)CB助焊劑使用過程中的安全性更加全面地加以考慮,盡可能地將PCB助焊劑的爆燃程度降低。針對(duì)PCB助焊劑著火的狀況,焊劑生產(chǎn)廠家也不能完全將責(zé)任推卸給使用廠商,PCB助焊劑使用廠家,也不可以完全將責(zé)任歸咎于PCB助焊劑生產(chǎn)廠家,出現(xiàn)這樣的狀況,還是希望生產(chǎn)及使用雙方,能夠心平氣和地、更加客觀地從多方面尋找出現(xiàn)問題的原因,并最終找出對(duì)策,使問題得以徹底解決。

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