| 中文名称 | AO-1锡渣还原剂 | 同类产品 | 还原粉、还原油 |
|---|---|---|---|
| 特点 | 无腐蚀性、水溶性、无燃点 | PH | 6-7为中性 |
它现在在市场上已经占有了少一部分的市场。经过我们多次的实验和对比后，我们知道还原粉大多是用一些有机酸无机酸和金属盐类组成，经高温反应后会形成强酸强碱，所以会对机器有腐蚀性，还会污染焊料的品质，由于被腐蚀后的机器表面会造成脱落，脱落后的金属就会溶解与焊料中，直至焊料杂质越积越多，这样一来焊料的品质变差了，直接就危害到了电子产品的可靠性。反应后的残馀物不具水溶性为硬块，会附着于机器上甚至会包覆加热管和堆积在叶轮里无法彻底清理。至于还原粉是不是会对机器有腐蚀性可以要求其供应商提供相关产品的铜镜腐蚀性测试报告。(从报告上可以看到因为还原粉是粉末状的状态，所以必须要进行稀释才可以做腐蚀性测试。)因此我们会质疑的是:还原粉的PH值在工作状态下仍是中性的吗?实际上的还原率最多也只有40%~60%，烟气大，具有刺激性。
| 市场价 | 信息价 | 询价 |
1. 溶于融锡表面，形成一层保护膜，使融锡与空气隔离，最大限度减少氧化的发生。
2. 可大幅度减少锡渣量，比一般厂家的同类产品效果好20%以上。
3. 不会改变焊料的有效成份;不污染焊料即PCBA，不用担心堵塞喷嘴或叶轮。
4. 产品通过SGS中心已通过RoHS与无卤素测试，不含任何金属，符合新一代RoHS标准。5. 性能稳定可忍受高达270~350度的浸锡温度。
6. 氧化物螯合剂作用，减少氧化物，增加融锡的流动性，提高其润湿能力和可焊性，从而改善焊料的焊接品质。
7. PH值6-7为中性，无腐蚀性、水溶性、无燃点无危险特性，无黏性。
8. 用量少，还原率高达95%以上，有效提升产品品质及焊料的利用率。
9. 降低原有助焊剂的毒性。
10. 减少无铅锡的铅含量，防止各种焊锡的铅烟飞散。
11. 螯合铜离子，优化焊料，不改变有用成份，提升炉内焊锡品质。
优点:
1. 提高助焊剂的活性 减少氧化 、碳化物成因。
2. 提升焊料的湿润性及流动性 使焊点良率提高,包覆碳化物不令其流入焊料内。
3. 稳定焊料温度 减少投锡次数，避免加温时焊锡温度不稳定。
4. 去除有害杂质减低焊料的内聚力 包覆碳化物及其它有害重金属令焊料更干净。
5. 减少铜离子 波峰焊接中焊料的杂质主要来源于PCB上焊盘的铜浸析，过量的铜会导致焊接缺陷增多。
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还原粉:它现在在市场上已经占有了少一部分的市场。经过我们多次的实验和对比后，我们知道XXX锡渣还原剂大多是用一些有机酸无机酸和金属盐类组成，经高温反应后会形成强酸强碱，所以会对机器有腐蚀性，还会污染焊料的品质，由于被腐蚀后的机器表面会造成脱落，脱落后的金属就会溶解与焊料中，直至焊料杂质越积越多，这样一来焊料的品质变差了，直接就危害到了电子产品的可靠性。反应后的残馀物不具水溶性为硬块，会附着于机器上甚至会包覆加热管和堆积在叶轮里无法彻底清理。至于还原粉是不是会对机器有腐蚀性可以要求其供应商提供相关产品的铜镜腐蚀性测试报告。(从报告上可以看到因为还原粉是粉末状的状态，所以必须要进行稀释才可以做腐蚀性测试。)因此我们会质疑的是:还原粉的PH值在工作状态下仍是中性的吗?实际上的还原率最多也只有40%~60%，烟气大，具有刺激性。
还原油: 属油溶性，反应后残馀物无水溶性。会形成油性污垢附着于机器，很难清理，清理时要用特殊的溶剂清理，不利于锡炉的保养。会影响锡炉的温度难以达到工作所需温度，造成耗电量增大，还原率在80%左右。
还原剂:液态的焊锡抗氧化还原剂zl80添加剂易浇于熔锡表面，操作方便，通过抗氧化还原剂zl80里添加的表面活性成份快速形成一层保护膜，使熔锡与空气隔离，杜绝氧化的发生，减少锡渣的产生;因锡液表层无亚锡可大大改善熔锡的流动性，提高其润湿能力和可焊性，从而改善焊接品质，减少锡渣产生，降低焊接成本;加入抗氧化剂zl80通过无铅抗氧化还原剂里添加的活性成份还原出锡渣中95%以上的焊锡,使用户节省70%左右的的锡条使用量,从而大大节省成本提高效益;加入焊锡抗氧化还原剂zl80使熔融焊锡基本不产生锡渣，比市场普通同类产品效果提升最高可达80%以上。正常操作锡渣量可减至约0.4Kg/8小时/台;焊锡防氧化还原剂zl80产品符合免清洗标准要求,不会对PCB板的清洁度造成负面影响,不会与焊剂焊料及PCB板上的各种材料发生不良反应;焊锡抗氧化还原剂zl80符合RoHS环保标准要求，适用于无铅生产工艺;焊锡抗氧化还原剂zl80持续有效时间长，可达4小时以上;锡抗氧化还原剂zl80性能稳定，可承受高达350℃的浸锡温度;减少波峰焊或锡炉保养频率和清理锡渣次数,使产能最大化;使用抗氧化还原剂，为连贯性工艺流程，无须其它额外耗能;使用抗氧化还原剂zl80，因熔锡与空气隔离，减少热量的损耗，使工艺温度下降5℃以上,降低了零组件及材料之受热温度,使熔铜比下降。锡液不必再定期更换或减少了更换频次,节省用电量20%左右;因抗氧化还原剂的作用使助焊剂焦渣不与氧化焊锡接触，确保焦渣不沾炉壁及整流网;使用波峰焊焊锡抗氧化还原剂zl80不额外占产地，投资额小，经济效益高;锡抗氧化还原剂zl80不仅具有良好的控制氧化的能力，同时还具有极好的还原能力，远胜于单有抗氧化功效或单有还原功效的其它普通产品;焊锡防氧化还原剂zl80不仅适用于生产线控制锡渣的产生，同样适用于对收集后的锡渣作集中还原处理;波峰焊抗氧化还原剂zl80，无烟、无毒、无气味，无火星，可连续工作数个工作日后再做简单清洁处理。
1. 溶于融锡表面，形成一层保护膜，使融锡与空气隔离，最大限度减少氧化的发生。
2. 可大幅度减少锡渣量，比一般厂家的同类产品效果好20%以上。
3. 不会改变焊料的有效成份;不污染焊料即PCBA，不用担心堵塞喷嘴或叶轮。
4. 产品通过SGS中心已通过RoHS与无卤素测试，不含任何金属，符合新一代RoHS标准。
5. 性能稳定可忍受高达270~350度的浸锡温度。
6. 氧化物螯合剂作用，减少氧化物，增加融锡的流动性，提高其润湿能力和可焊性，从而改善焊料的焊接品质。
7. PH值6-7为中性，无腐蚀性、水溶性、无燃点无危险特性，无黏性。
8. 用量少，还原率高达95%以上，有效提升产品品质及焊料的利用率。
9. 降低原有助焊剂的毒性。
10. 减少无铅锡的铅含量，防止各种焊锡的铅烟飞散。
11. 螯合铜离子，优化焊料，不改变有用成份，提升炉内焊锡品质。
1. 提高助焊剂的活性 减少氧化 、碳化物成因。
2. 提升焊料的湿润性及流动性 使焊点良率提高,包覆碳化物不令其流入焊料内。
3. 稳定焊料温度 减少投锡次数，避免加温时焊锡温度不稳定。
4. 去除有害杂质减低焊料的内聚力 包覆碳化物及其它有害重金属令焊料更干净。
5. 减少铜离子 波峰焊接中焊料的杂质主要来源于PCB上焊盘的铜浸析，过量的铜会导致焊接缺陷增多。
6. 无烟、无味，无火星，会自然蒸发消耗，不会产生残留物，所以使用后不需做任何额外清洁处理。
7. 不仅适用于生产线控制锡渣的产生，也适用于对收集后的锡渣做集中还原处理;
8. 符合免洗标准要求，板底干净，不会对PCB 的清洁度造成负面影响，也不会与焊剂、焊料及PCB上的各种材料发生不良反应;
9. 因添加的润滑成份的作用，可大大增加熔锡的流动性，提高其润湿能力和可焊性，从而改善焊接品质;
10. 经Y&J锡渣抗氧化还原剂处理过的锡渣残留可以回收出售。
11. Y&J锡渣抗氧化还原剂操作使用方便，降低锡渣处理的工作量，提高劳动生产率
12. 节能、降耗:一天一台波峰焊锡渣产生量仅为500克/12H/台，每天为企业节约900-1600元锡条投入费用。可大幅度减少波峰焊锡渣量95%的产生，节省锡条投入，有效提升产品品质及焊料的利用率。可连续工作在高达350度以下的浸锡温度，一天12小时一台波峰焊的锡渣生成量。为500克/12H/台(根据不同品牌设备的结构差异，生成量可能会有所不同)。
锡渣各种处理方法的利与弊
一、 将锡渣直接卖掉，也就是当废品处理：
最简单、最省事、也是最浪费的处理方法！如果是给政府相关部门处理，相关企业必须承担一定的处理费用。
二、 直接与厂家兑换锡条：
大部分的利益给了兑换锡条的厂家。在储存或运输过程中如不小心将有铅和无铅的混在一起的话，价格就相差很远，兑换率自然就很低了！
三、 锡渣还原机：
锡渣还原机是一种相对简单的设备。大多是加热将焊锡熔化成液体，利用重力将液态焊锡与氧化物分离。而氧化物是不会被熔化的。由于利用的是物理还原法，已氧化的锡渣是不可能被还原出锡的， 我们看到所谓还原出来的锡，只不过是在打牢锡渣时混杂在其中的纯锡而已，高温、加压及还原机在工作状况下的摩擦，反而会将在打牢锡渣时混杂在其中的纯锡再度氧化。占用空间、需专人操作、耗电、噪音大，打捞、运输、储存、还原过程复杂，增加管理成本。在还原率本身就不高的情况下，减去设备空间的租金+储存空间的租金+员工工资+电费+设备投资等，还不如直接与厂家兑换锡条！
常识：任何氧化物都只能通过离子或原子置换的方式进行还原，也就是化学置换反应。物理还原的方法是不可能进行还原反应的。
四、 氮 气：
氮气是一种惰性气体，对熔融的金属有一定的保护作用。对焊接有一定的帮助，对减少锡渣的控制非常有限，且对设备的要求较高！使用成本也非常高！具有一定的危险性！（容易泄漏）
五、 抗氧化油或抗氧化剂：
利用其覆盖在熔融金属的表面，使其与空气隔绝以减少氧化。锡渣主要是在打起的波峰锡重新回流到锡缸时产生的，而锡渣覆盖在熔融锡的表面一样可以隔绝空气以减少锡渣的产生！用之不如不用！
六、 还原粉或还原剂：
大部分属无机金属盐类，绝大多数对金属有一定的腐蚀性。烟大、味大、灰尘大，或伴有火星，有可能引起明火，或有可能堵塞喷嘴，给设备保养带来一定的困难。由于其有一定的导电性，一旦不小心沾到PCB板上很难清洗掉，且将影响到产品的电气性能和焊点的可靠性！
七、 ICHIMURA牌 抗氧化还原剂 --JR07：
属有机化合物类，由多种表面活性剂复配而成，PH值6-7之间为中性。几乎无烟、无味、无粘性、无腐蚀性，同时具有抗氧化及还原的功能。用量少，还原效率高，达90%以上。操作简单、方便，无需改装设备和添加人员，可直接加入锡缸还原锡渣，直接减少锡渣打捞量及打捞次数。有一定的助焊效果，优异的耐高温和耐挥发性能可适当降低锡炉温度5-10度，可考虑替代氮气的使用。残留物无粘性、易碎，有利于设备的保养，设备的日常维护只需用湿擦拭布擦拭即可。产品完全通过SGS、SIR、MSDS、离子溶度、切片等的测试。
锡渣是生产过程中产生的废料，锡渣本身锡含量很高，但却难以被再利用，因其成分里有难熔的Sn-Cu合金。锡渣的产生有其必然性，也有规律性，在生产作业中注意各方面程序是可以将其降到最低的。
锡渣是生产过程中产生的废料，锡渣本身锡含量很高，但却难以被再利用，因其成分里有难熔的Sn-Cu合金。锡渣的产生有其必然性，也有规律性，在生产作业中注意各方面程序是可以将其降到最低的。
一般选择 选冶法 ！
锡炉渣破碎后加入焦炭在电弧炉中进行还原熔炼得到含钽、铌碳化物的高碳铁合金。铁合金破碎、磨细后进行磁选分离出非磁性物质，接着加盐（suan）溶解杂质，然后再经过滤、干燥、煅烧得钽、铌氧化物精矿。
用此法处理含钽、铌氧化物各约4％的炉渣，可得到含钽、铌氧化物合计约60％的精矿。
冶金法 有碳酸钠焙烧一水浸出一酸浸出、酸浸出一酸分解、还原一氧化、还原电解、碳化一低温氯化和还原一酸处理一碱处理等多种流程。
水浸出所得钨酸钠溶液可用以回收钨。一种方法是浸出液经过滤后用强碱性阴离子交换树脂处理并经解吸得到钨酸铵溶液，可用此溶液制取仲钨酸铵。 亦可向钨酸钠溶液中加入盐（suan）、氯化铵和氯化镁后进行煮沸，往加热澄清后的上清液加入饱和氯化钙溶液制取人造白钨矿。
1、选择优质的锡条，特别是具有抗氧化功能的；添加防氧化油或者防氧化粉抗氧化；不使用回收料再生产的供应商；
2、锡炉加热均匀，尽量加锡加满，保持锡位（可以配置自动加锡机），减少落差，波峰落差越小越好，波峰尽量在工作制成允许的情况下调低点。添加锡条提高锡液面，保持液面高度，不要有点锡渣就往出捞，不影响生产就不用一直捞，液面低了反到比高液面更容易加速氧化。降低锡瀑布高度，减少空气接触量。
3、锡渣浮在表面的时候不要直接用漏勺打捞，用刮刀，在锡炉壁上将锡渣研磨成粉末状。锡渣用漏勺挤压，也可以避免一些浪费。
4、进行各种尝试：加猪油、改装锡炉、还原粉、还原油等。还原油的效果应该要好一些，使用后焊接品质还行，锡渣也少了很多，一周只需要周六打捞一次锡渣即可。
5、使用氮气，局部充氮，但是设备很重要，很多改装的设备没处理好等于白搭；
6、原材锡棒加ge 及磷 其实，磷（P）元素基本厂家都会加的，就是种类有很多，抗氧化效果很好，锗（GE）的效果在氮气炉中表现很好。
7、使用还原剂，但多数设备厂家要求不使用，还原剂比较腐蚀炉胆 使用前请谨慎验证，据反馈会造成锡炉寿命降低，有人用过还原剂后叶片被腐蚀，炉子穿孔，得不偿失！
8、采用全自动浸焊机代替波峰焊，没有流动的波峰，锡渣损耗只是波峰焊1/5-1/10，8小时06KG-08KG 电损且波峰焊1/3-1/5 左右
锡在高温水蒸气中和氧气接触将生成氧化锡（SnO）。
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三、锡渣的形成：
1〉、静态熔融焊料的氧化
根据液态金属氧化理论，熔融状态的金属表面会强烈的吸附氧，在高温状态下被吸附的氧分子将分解成氧原子，氧原子得到电子变成离子，然后再与金属离子结合形成金属氧化物。暴露在空气中的熔融金属液面瞬间即可完成整个氧化过程，当形成一层单分子氧化膜后，进一步的氧化反应则需要电子运动或离子传递的方式穿过氧化膜进行，静态熔融焊料的氧化速度逐渐减小;熔融的SnCu07比Snpb37合金氧化的要快。
毕林-彼德沃尔斯（Pilling-Bedworth）〈1〉理论表明：金属氧化膜是否致密完整是抗氧化的关键，而氧化膜是否致密完整主要取决于金属氧化后氧化物的体积要大于金属氧化前金属的体积；熔融金属的表面被致密而连续氧化膜覆盖，阻止氧原子向内或金属离子向外扩散，使氧化速度变慢。氧化膜的组成和结构不同，其膜的生长速度和生长方式也有所不同；熔融SnCu07和Snpb37合金从260℃以同等条件冷却凝固后，SnCu07的表面很粗糙，而Snpb37的表面较细腻。从这一角度反映了液态SnCu07合金氧化膜得致密完整度较Snpb37 要差。
哈佛大学的Alexei Grigoriev〈2〉 等人用999999%的纯锡样本放置在坩埚中，并在超低真空下加热到240℃，然后向其中充纯氧，通过X光线衍射、反射及散射观察熔融Sn的氧化过程。他们在研究中发现，在没到达氧化压之前，熔融锡液具有抗氧化能力。压力达到4×10－4Pa至83×10－4Pa范围时，氧化开起发生。在这个氧分压界限上，观察到了在熔融锡表面氧化物“小岛”的生长。这些小岛的表面非常粗糙，并且从清洁锡表面的X射线镜面反射信号一致减少，这种现象可以证明氧化碎片的存在。表面氧化物的X射线衍射图案不与任何已知的Sn氧化物相相匹配，而且只有两个Bragg峰出现，它的散射相量是√3/2，并观察到强度很明确的面心立方结构。通过切向入射扫描（GID）测量了熔融液态锡表面结构,并与已知锡氧化物进行比较。可以说熔融液态锡在此温度和压力情况下，在纯氧中的氧化物相结构不同于SnO或SnO2。
另外，不同温度下SnO2与PbO的标准生成自由能不同，前者生成自由能低，更容易产生，这也在一定程度上解析了为什麽无铅化以后氧化渣大量的增加。表一列出了氧化物的生成Gibbs自由能，可以看出SnO2比其他氧化物更易生成。通常静态熔融焊锡的氧化膜为SnO2和SnO的混合物。
氧化物按分配定律可部分溶解于熔融的液态焊料， 同时由于溶差关系使金属氧化物向内部扩散，内部金属含氧逐步增多而使焊料质量变差，这在一定程度上可以解释为何经过高温提炼（或称还原）出来的合金金属比较容易氧化，且氧化渣较多；氧化膜的组成、结构不同，其膜的生常速度、生长方式和氧化物在熔融焊料中的分配系数将会有很大差异，而这又和焊料的组成密切相关。此外，氧化还和温度、气相中氧的分压、熔融焊料表面对氧的吸收和分解速度、表面原子和氧原子的化合能力、表面氧化膜的致密度、以及生成物的溶解、扩散能力等有关。
表一 氧化物的标准Gibbs自由能
oxide
△G0fT(O原子)/(KJ/g)
298K
400K
500K
600K
PbO
-1888
-1788
-1687
-1595
SnO2
-2601
-2497
-2397
-2288
CuO
-1294
-1197
-1110
1017
Ag2O
-105
-38
25
88
2〉、动态熔融焊料的氧化
波峰焊接过程中广泛使用双波峰，第一个波峰为汌流波峰，其波面宽度比较窄，熔融焊料流速比较快；第二个波峰为层流波，波面平整稳定，如一面镜子，流速较慢。波的表面不断有新的熔融焊料与氧接触，氧化渣是在熔融焊料快速流动时形成的，它与静态氧化有很大的不同，动态时形成的焊料渣有三种形态：
a、表面氧化膜 锡炉中的熔融焊料在在高温下，通过其在空气中的暴露面和氧相互接触发生氧化。这种氧化膜主要形成于锡炉中相对静止的熔融焊料表面呈皮膜状，主要成分是SnO。只要熔融焊料表面不被破坏，它就能起到隔绝空气的作用，保护内层熔融焊料不被继续氧化。这种表面氧化膜通常占氧化渣量的10%左右。
b、黑色粉末 这种粉末的颗粒都很大，产生于熔融焊料的液面和机械泵轴的交界处，在轴的周围呈圆形分布并堆积。轴的高速旋转会和熔融焊料发生摩擦，但由于熔融焊料的导热性很好，轴周围熔融焊料的温度并不比其它区域的温度高。黑色粉末的形成并不是应为摩擦温度的升高所致，而是轴旋转造成周围熔融焊料面的漩涡，氧化物受摩擦随轴运动而球化。同时摩擦可造成焊料颗粒的表面能升高而加剧氧化；约占氧化渣量的20%左右。
C、氧化渣 机械泵波峰发生器中，存在着剧烈的机械搅拌作用，在熔融焊料槽内形成剧烈的漩涡运动，再加上设计的不合理造成的熔融焊料面的剧烈翻滚。这些漩涡和翻滚运动形成的吸氧现象，空气中的氧不断被吸入熔融焊料内部。由于吸入的氧有限，不能使熔融焊料内部的氧化过程进行得像液面那样充分，因而在熔融焊料内部产生大量银白色沙粒状（或称豆腐渣状）的氧化渣。这种渣的形成较多，氧化发生在熔融焊料内部，然后再浮向液面大量堆积，甚至占据焊料槽的大部分空间，阻塞泵腔和流道，最后导致波峰高度不断下降，甚至损坏泵叶和泵轴；另一种是波峰打起的熔融焊料重新流回焊料槽的过程中增加了熔融焊料与空气中氧的接触面，同时在熔融焊料槽内形成剧烈的漩涡运动形成吸氧现象，从而形成大量的氧化渣。这两种渣通常占整个氧化渣量的70%，是造成浪费最大的。应用无铅焊料后将产生更多的氧化渣，且SnCu多于SnAgCu，典型结构是90%金属加10%氧化物。
日本学者Tadashi Takemoto〈3〉等人对SnAg35、 SnAg30Cu05 、 Sn63Pb37焊料进行试验，发现所有焊料的氧化渣重量都是通过线性增长的，三种焊料氧化渣的增长率几乎相同，也就是其增长速率与焊料成分关系不大。氧化渣的形成与熔融焊料的流体流动有关，流体的不稳定性及瀑布效应，可能造成吸氧现象及熔融焊料的翻滚，使氧化渣的形成过程变得更加复杂。另外，从工艺角度讲，影响氧化渣产生因素包括波峰高度、焊接温度、焊接气氛、波峰的扰度、合金的种类或纯度、使用助焊剂的类型、通过波峰PCBA的数量及原始焊料的质量等。
四、氧化锡渣的结构
通常我们所说的锡渣主要是由氧化锡SnO2（即锡灰）和被包裹在氧化锡内的锡Sn以及少部分的碳化物质组成，被包裹在氧化锡内的锡Sn的比例最少在50%以上，有的甚至高达90%（具体含量视捞渣的情况而定）。
锡渣中的氧化锡（即锡灰）通常是SnO2，灰色粉末状、四方、六方或正交晶体;密度为695克/立方厘米;熔点1630℃；结构式：O:SnO；分子量 ：15069 ；于1800～1900℃升华；难溶于水、醇、稀酸和碱液；缓溶于热浓强碱溶液并分解，与强碱共熔可生成锡酸盐；能溶于浓硫酸或浓盐酸；锡含量：70% - 90%以上。
五、氧化渣减少的措施
国内外学者和企业对无铅波峰焊氧化渣减少措施进行了大量的研究，主要有以下几方面：
1>、采用氮气保护
氮气保护是一种减少氧化渣产生的有效措施，利用氮气将空气与熔融焊料隔开可有效减少氧化渣的产生。因无铅焊料的润湿性明显要弱于传统有铅焊料，并易氧化，在氮气保护下进行无铅焊接已成为普遍技术之一。
氮气气氛下焊接，随着氧气溶度的降低，无铅焊料的氧化明显减少。氮气保护下氧气溶度低于50ppm或更低时，无铅焊料基本上不发生氧化，并将得到更好的焊接质量；氧溶度在50-500ppm时，氧化渣量可减少85%-95%左右。
Linde 公司推出SOLDERFLEX®LIS 波峰炉惰性气体保护系统，通过对波峰焊设备进行改装，即将为波峰留有开槽的不锈钢结构伸入到焊料池中，配置多根气体喷射管、气体控制操作面板等，使惰性气体直接施加到大多数氧化渣产生的地方来控制氧化渣的产生；据称在焊接区的氧含量可控制在100PPM左右，氧化渣可减少50%-80%。
根据Claude Carsac〈4〉等人提供的数据，对于不同合金种类，氧化渣降低的相对含量差异不大。表二是国外学者作出的研究结果〈5〉。
表二 大气条件和氮气保护条件下无铅焊料氧化渣形成量对比 〈5〉
合金种类
氧化渣形成量（克/小时）
大气条件下
氮气保护条件下
ITRI实验室
某商用波峰焊设备
ITRI实验室
某商用波峰焊设备
SnCu07
287
908
168
45
SnAg35
228
721
121
36
SnAg2Cu08Sb05
198
626
098
31
SnIn20Ag28
800
40
氮气保护也会带来不足，主要表现是增加了PCBA表面锡珠的产生和营运成本，通常节约的焊锡不足以抵消购买液氮或氮气发生器的运行和维护成本。但从焊锡质量的角度和使用昂贵的无铅焊料情况下，是否节约又得另当别论。总之，在使用氮气保护系统之前，要仔细计算和考虑。
2〉电磁泵的研究与使用
机械泵波峰发生器如设计不当，就会存在剧烈的机械搅拌作用，在焊料槽内形成强烈的漩涡运动和液面的翻滚，形成吸氧现象，空气中的氧被不断吸入熔融焊料的内部形成大量的氧化渣，然后浮向液面不断的堆积。1969年瑞士学者RFJPERRIN首先提出了利用电磁泵泵送熔融金属焊料传导的新方案，70年代中期瑞士KRISTN 公司利用此技术在行业中首先推出了单相交流传导式电磁波峰焊接机系列产品（6TF系列），1982年法国也有类似的技术获得专利权。80年代末我国电子工业部二十所发明了单相感应式熔融金属电磁泵并试制了样机，微波峰焊接设备中产生熔融焊料波峰动力技术的发展开辟了一条新的途径。他去掉了机械泵所有旋转的零部件（含电机），与瑞士学者发明的传导式电磁泵的不同就在于它完全去掉了传导电流及其产生系统，技术上有很大的进步。
电磁泵目前有单相感应式和多相感应式两种，电磁泵的优点有：
a、永不磨损、寿命长、维修方便。
b、波峰平稳、熔融焊料的氧化减少且能自动对消电网电压。
C、能量综合利用，效率高。
d、良好的焊料波峰动力学特征。
e、工作中波峰焊料温度跌落小。
不足之处：同样存在流体的不稳定性及瀑布效应，由这几种现象形成的锡渣无法减少， 且目前电磁泵的价格比较昂贵，远没有机械泵得到应用的广泛。
3〉锡渣分离装置的研究
即行业中所说的锡渣还原机，Cookson公司研制了一种自动清除氧化渣装置，他将喷嘴进行特殊设计而引导流出的熔融焊料到指定位置，用一撇浆将氧化渣自动撇除到收集装置。收集装置下面是一个收集、压缩氧化渣的热滚筒，分开可用的焊料被收集整理并引导流入热炉中，最后成型已备再利用。不可用的废渣Sno2（即锡灰）被堆积在一用于清除和循环利用的容器中。据说比手工清渣效率要提高80%。
日本学者Tadashi Takemoto〈3〉等人在实验中利用了自己研制的一种锡渣分离并再利用装置，该装置附在锡炉上。波峰焊机工作8小时而锡渣分离系统（OSS）工作半小时即可，据称该系统可使氧化渣减少一半。
日本千住公司推出了一款焊锡回收设备，其原理是将氧化渣放入到设备中加热后加入经特殊加工过的芝麻，使其与氧化渣混合及搅拌，芝麻油将氧化物从氧化渣混合物中还原出来并全部吸附在芝麻上，实现了将焊料与氧化物分开。
另外日本及香港的厂商推出了靠机械搅拌作用分离锡渣的分离器，国内某厂商推出了依靠化学作用的锡渣还原机，据称还原率可达到80%左右。
这种设备属离线分离处理，由于利用的是物理分离法，已氧化的锡渣SnO2是不可能被还原出锡Sn的， 我们看到所谓还原出来的锡，只不过是在打牢锡渣时混杂在其中的纯锡而已，高温、加压及还原机在工作状况下的摩擦，反而会将在打牢锡渣时混杂在其中的纯锡再度氧化；氧化物按分配定律可部分溶解于熔融的液态焊料， 同时由于溶差关系使金属氧化物向内部扩散，内部金属含氧逐步增多而使焊料质量变差，大多数焊料生产厂家都采用加入P元素来改善其抗氧化性能,经过高温分离（或称还原）出来的合金焊料中的抗氧化元素早已消耗完毕，因此这种方法处理出来的焊料非常容易氧化，且氧化渣较多；占用空间、需专人操作、耗电、噪音大，打捞、运输、储存、还原过程复杂，增加管理成本。在还原率本身就不高的情况下，减去设备占用空间的租金+储存空间的租金+员工工资+电费+设备投资等，还不如直接与厂家兑换锡条！由于易造成二次污染，又要消耗电能，在电力供应本身就很紧张的情况下，使用此类设备的可行性也将遭到质疑！
以上几种出方法都是采用物理分离的原理将混合在氧化渣中的纯锡Sn分离出来，虽可在一定程度上减少氧化锡渣的产生，但已氧化的SnO2根本无法用此方法还原出锡Sn来，且经过高温加热分理出的锡更容易氧化，产生更多的氧化锡渣，去除相关的成本后，根本就达不到节约成本的目的！因此，大多数电子制造企业都在寻求一种既可抗氧化又可将SnO2还原成Sn的化学产品。
4〉抗氧化焊料的使用
日本学者Tadashi Takemoto〈3〉等人向焊料中加入P和Ge元素进行研究，试验用合金焊料为SnAg和SnAgCu，具体化学成分见表三。设备为可容纳15KG的小波峰锡炉，试验温度为250℃。通过实验得到：氧化渣的重量随时间线性增加；添加少量的Ge和P可有效降低氧化渣的重量，其中P的加入可使氧化渣的重量降低到原来的50%左右；对氧化渣进行化学分析表明，在氧化渣含有的微量元素中Ge是添加含量2-9%，磷是45倍多。氧化渣中的主要成分是SnO，氧含量为5at%左右，90%的氧化渣是由金属组成的。
表三 各种焊料合金的化学成分
成分
简写
元素质量百分比（%）
Ag
Cu
P
Ge
其他
Sn
SnAg35
SA
356
Bal
SnAg35P0003
SA30P
348
000325
Bal
SnAg35P0006
SA60P
350
0006
Bal
SnAg35P001
SA100P
348
00092
Bal
SnAg35Ge005
SA5Ge
350
0050
Bal
SnAg35Ge01
SA10Ge
351
0090
Bal
SnAg35Cu07
SA7C
348
071
Bal
SnAg30Cu05
SA5C
304
053
Bal
SnAg30Cu05P0004
SA5C40P
303
05
0004
Bal
SnAg35Cu07Ge005
SA7C5G
351
067
0049
Bal
SnAg35Cu3507Ge01
SA7C10G
35
068
01
Bal
SnCu05Ag03
SCA
034
049
Bal
SnCu05Ag03P0004
SCA40P
034
049
0004
Bal
国内学者也都研究并提出了通过在各种不同合金无铅料焊料中分别添加诸如TI、 Ga、 Re、 Sb、 In、 Ni等各种微量元素，以减少氧化渣的产生，都收到一定的效果。目前国内波峰焊行业所用的无铅焊料主要是SnCu和SnAgCu，大多数焊料生产厂家都采用加入P元素来改善其抗氧化性能，但抗氧化效果都会随时间的延长、微量元素的消耗而逐步失效。因此有了抗氧化还原剂的出现！
锡渣还原剂（粉）的研究与应用
氧化渣的产生与熔融焊料流动行为有很大关系，流体越不稳定、扰度越大就越容易吸氧而使氧化渣大量增加，到目前为止，波峰焊接过程焊料氧化渣混合物的形成机理还不够明确，对于使用波峰焊的电子生产企业来说，最好选择喷流系统设计合理、产生氧化渣较少、捞取氧化渣方便的波峰焊设备，再配合性价比高的抗氧化还原剂，以最终减少因氧化渣(SnO2)带来的浪费，从而获得更高的经济效益。
由于无铅焊料中的抗氧化微量元素倾向于向熔融焊料表面凝聚并优先于Sn元素与空气中的氧结合，微量元素很快被消耗掉，焊料也就失去抗氧化的效果；流体的不稳定性及瀑布效应，及熔融焊料的翻滚造成的吸氧现象；氧化物按分配定律可部分溶解于熔融的液态焊料，同时由于溶差关系使金属氧化物向内部扩散，种种原因使焊料合金内部的含氧逐步增多；因此在熔融的焊料炉内添加一种抗氧化还原剂，使产生的氧化锡渣立即被还原而无法堆积，同时有效阻止氧化渣的进一步产生，是目前最切实可行的有效措施；因此国内外商家先后推出了锡渣（焊料氧化渣即SnO2工业中又成为锡渣）抗氧化还原剂（粉）。
抗氧化还原剂必须具备的条件：
a>、必须符合环保要求，不影响生产场所的工作环境，不影响焊料的合金成分；
b>、反应后的残留物无粘性或不能飞散，不能污染PCBA的板面及现有生产设备（如波峰焊等）；
c>、不易燃，无腐蚀性，不改变现有生产工艺，不影响现有设备的日常维护与保养；
d>、用量少，还原率高，反应后的残留物易于处理，最好能通过生物降解；真正从环保的角度为企业节能、降耗。
台湾某公司研究出一种锡渣还原粉，主要吸收各种杂质及氧化物，避免熔融焊锡氧化及散热损失。据称该还原粉的使用可使焊料的氧化减少95%左右。不足之处是烟雾大、有刺鼻的气味，使用该还原粉时必须对波峰焊设备进行改进，且反应后的残留物有粘性，冷却后变成坚硬的固体，对设备的日常维护、保养带来一定的不便。
美国PKay金属Fein-Line合伙公司研制的熔融钎料表面活性剂，与融化的焊料接触有两个功能：一是在熔融焊料表面形成一种保护膜保护焊料不被氧化，二是其中的活性成分与金属氧化物反应并使他们溶解在活性剂中，作为有机金属化合物悬浮在金属氧化物颗粒和残留的活性剂之间。直到药剂被消耗掉为止，活性剂不与金属反应，只与氧化渣发生反应，无烟无味。当氧化渣中的金属氧化物被溶解时，这相互连结的氧化物的排列是开放的，任何夹在氧化渣中的金属都聚结在一起流回到熔融的焊料中。并且成分不会受到活性剂成分的影响。据称这种性的技术可降低焊料成本40%-75%；不足之处是使用该还原剂是必须对波峰焊设备进行改进，且反应后的残留物有粘性，冷却后变成坚硬的固体，黏附在设备或PCBA上很难清理，甚至有可能堵塞喷嘴，对设备的日常维护、保养带来一定的不便，一旦不小心沾到PCB板上很难清洗掉，将影响到产品的电气性能和焊点的可靠性！且价格昂贵，降低的焊料成本与使用活性剂的成本持平。
深圳市堃琦鑫华科技有限公司研发的ICHIMURA --JR07锡渣抗氧化还原剂，属高分子有机化合物，系由多种表面活性剂、润湿剂、分散剂等经科学方法复配而成；不含任何重金属，可溶于大多数有机溶剂，也可溶于水；PH值6-7之间为中性；优异的耐高温（燃点330℃以上）和耐挥发性能（几乎不会挥发），几乎无烟、无味、无粘性、无腐蚀性，同时具有抗氧化及还原的功能；用量少，还原效率高，达90%以上；据FLEXTRONICS公司的评估报告显示，减去ICHIMURA --JR07锡渣抗氧化还原剂的使用成本，节约焊料用量达38%；FOXCONN、HASEE、SOLECTRON、PRIMAX、GBM、HUNTKEY等公司的评估报告都对ICHIMURA --JR07锡渣抗氧化还原剂给出了相当高的评价；该产品操作简单、方便，无需改装设备和添加人员，可直接加入锡缸还原锡渣，直接减少锡渣打捞量及打捞次数；提高生产效率及焊料的利用率；不会改变焊料的有效成分；不污染PCBA；还原效率高；优异的耐高温和耐挥发性能，残留物无粘性、易碎，可溶于水，可生物降解，不会沉入缸底，不用担心堵塞喷嘴或叶轮，并有利于设备的保养，设备的日常维护只需用湿擦拭布擦拭即可。
ICHIMURA --JR07锡渣抗氧化还原剂可以将包在氧化渣里面的锡分离出来，也可以将氧化的锡（SnO2）还原成可利用的锡（Sn）；并且抗氧化还原剂中的有效成分优先于Sn元素与空气中的氧元素O2结合，明显减少熔融焊料内部的氧O2含量，防止熔融焊料进一步发生氧化，增强熔融焊料液面的流动性，有效帮助PCBA的焊接。
产品完全通过SGS、SIR、MSDS、STIR、切片等的测试或认证。
其与氧化物的还原过程大致可视为：O2+R=OxRx； PbOx + R = Pb + OR (1) ；SnOy + R = Sn +OR (2) 式中：PbOx 为铅氧化物，R 为液体还原剂，Pb 为还原铅，OR 为氧化物，SnOy 为锡氧化物， Sn 为还原锡。 在ICHIMURA --JR07锡渣抗氧化还原剂的再生处理工艺中，成功地采用了液体覆盖化学置换反应还原法。这种还原剂为无毒的有机类材料，是可生物降解的物质，其本身和氧化物对人类和环境无害。 利用液体覆盖还原处理废焊料工艺，一方面，由于温度控制在 280℃以下相对较低范围，远低于（锡渣还原机的温度）400℃以上铅烟产生的温度；另一方面，液体还原剂的表面覆盖也有效地抑制铅烟的逸出；该产品水溶性的特性决定其内部含有少部分的水分，在使用时所看到的少量烟雾实为水蒸气；这样，不仅有效地还原了焊渣中的铅锡氧化物，而且也有效地避免了残余物和铅烟对环境的污染。
ICHIMURA --JR07锡渣抗氧化还原剂的优点表现为：
a> PH值6-7为中性，不易燃，无腐蚀性，无粘性；
, ; b> 几乎无烟、无味，无卤素，不含任何重金属成分，符合ROHS;
c> 用量少，还原率高，达90%以上，有效提高产品品质及焊料的利用率；
d> 不会改变焊料的有效成分；不污染PCBA，不用担心堵塞喷嘴或叶轮；
e> 减少熔融焊料中氧的含量，增强焊料的流动性和润湿性，有效帮助PCBA的焊接；
f> 无需改装设备和添加人员，可在线操作，直接加入锡缸，减少锡渣打捞的量及次数。
g> 反应后的残留物为泥状物，无粘性，易碎，可溶于水，有利于设备的日常维护与保养；
h> 反应后的残留物可水解或通过生物降解；真正从环保的角度为企业节能、降耗。
i> 产品通过SGS、MSDS、SIR、STIR、切片等的测试与认证，真正属于环保节能产品
如何分辨锡渣：
这个问题其实真的很难回答，我是做锡的，要学会分清锡渣的品味光靠说的不行，得经常性地观察才行，但可以初步的说一下，抓一小把锡渣放入勺子里，然后放在炉子上加热，并不停地用高溶点的物体或者是筷子也可以对锡渣进行搅拌，直到锡渣里的锡化开，然后慢慢地将锡水到在地上，等其冷却后看其表面的花纹，具体的花样很难说清的。也可以在倒的时候倒的长一点，使其状如长条，冷却后用手反复的折锡条，50度以上的锡铅合金会发出“沙沙”的响声，但具体的是多少度就不是三言两语能说得清了
锡渣回收与鉴别：一般灰少粒块多的锡成分高，含铅高的颜色暗，锡含量高的颜色稍微发黄颜色，用力折弯有卡卡的响声
一、严格控制炉温
其正常使用温度为 240-250oC 使用方要经常用温度计丈量炉内温度并评估炉温的均匀性，对于 Sn63-Pb37 锡条而言。即炉内四个角落与炉中央的温度是否一致，建议偏差应该控制在 ± 5oC 之内。需要指出的不能单看波峰炉上仪表的显示温度，因为事实上仪表的显示温度与实际炉温通常会存在偏差。这一偏差与设备制造商及设备使用时间均有关系。
二、波峰高度的控制
对于减少锡渣也有帮助。首先，波峰高度的控制不只对于焊接质量非常重要。波峰不宜过高，一般不应逾越印刷电路板厚度方向的 1/3 也就是说波峰顶端要超过印刷电路板焊接面，但是不能超过元器件面。同时波峰高度的稳定性也非常重要，这主要取决于设备制造商。从原理上讲，波峰越高，与空气接触的焊锡表面就越大，氧化也就越严重，锡渣就越多。另一方面，如果波峰不稳，液态焊锡从峰顶回落时就容易将空气带入熔融焊锡内部，加速焊锡的氧化。
三、清理
从峰顶上回落的焊锡落在锡渣表面上，经常性地清理锡炉表面是必需的否则。由于缺乏良好的传热而进入半凝固状态，如此恶行循环也会导致锡渣过多。
四、锡条的添加
都应该检查一下炉面高度。先不要开波峰，每天 / 每次开机之前。而是加入锡条使锡炉里的焊锡达到最满状态。然后开启加热装置使锡条熔化。由于，锡条的熔化会吸收热量，此时的炉内温度很不均匀，应该等到锡条完全熔解、炉内温度达到均匀状态之后才干开波峰。适时补充锡条，有助于减小焊接面与焊锡面之间的高度差，即减小焊锡波峰与空气的接触面积，也能减小锡渣的发生。
五、豆腐渣状 Sn-Cu 化合物的清理
印刷电路板外表的敷铜以及电子元器件引脚上的铜都会不时地向熔融焊锡中溶解。而 Cu 与 Sn 之间会形成 Cu6Sn5 金属间化合物，波峰焊过程中。该化合物的熔点在 500oC 以上，因此它以固态形式存在同时，由于该化合物的密度为 828g/cm3 而 Sn63-Pb37 焊锡的密度为 880g/cm3 因此该化合物一般会呈现豆腐渣状浮于液态焊锡表面。当然，也有一部分化合物会由于波峰的带动作用进入焊锡内部。因此，排铜的工作就非常重要。其方法如下：停止波峰，锡炉的加热装置正常动作，首先将锡炉表面的各种残渣清理干净，露出水银状的镜面状态。然后将锡炉温度降低至 190-200oC 此时焊锡仍处于液态）而后用铁勺等工具搅动焊锡 1-2 分钟（协助焊锡内部的 Cu-Sn 化合物上浮）然后静置 3-5 个小时。由于 Cu-Sn 化合物的密度较小，静置过后 Cu-Sn 化合物会自然浮于焊锡表面，此时用铁勺等工具即可将表面的 Cu-Sn 化合物清理干净。
就要考虑清炉。根据生产情况，上述方法可以排除一部分的铜。但是如果焊锡中含铜量太高。大约每半年或一年要清炉一次。
六、使锡渣还原剂跟锡渣还原粉
能够浮于液态焊锡表面，锡渣还原剂为一种高闪点的碳氢化合物。将液态焊锡与空气隔离开来，从而减少焊锡氧化的机会，进而减少锡渣。一般而言，使用还原剂可以减少大约 80% 锡渣。
波峰焊生产时产生锡渣多要怎样处理？
1：首选应该是处理给卖废料的，他们回收可以减少一些损失！
2：可能回收给您提供锡条的供应商，换锡可以按一定比例换锡，不过这样供应商的锡材品质需要监督才能确保品质
3：自己购置还原设备及还原剂处理， 这种合适有5条线以上，一天至少50KG左右锡渣，半个月来一次集中处理，这样才可能划得来！
4:最主要方式应该是治本，减少氧化物的产生才是王道！！
波峰焊里锡渣留着氧化快还是打干净氧化快？
应该讲需要有个度，过快过慢都不太好，建议4小时处理一次，可以清理大面积的厚的那种，薄层那种可以形成保护层，多太锡波流入也会磨擦导致半氧化状态的“豆腐渣”！
波峰焊减少锡渣主要的方式有几种：
1：降低波峰焊与锡面落差或减少需要焊接面，也就是说如果板子焊接得少，就可以选用窄些的喷咀来降低锡面与空气接触位来降低氧化物！
2：用好的锡材及助焊剂，降低锡炉温度，减少高温氧化物！
3：加氮气保护罩，用氮气作为保护气体，这样氮气供给条件及成本需要考虑！！
4：加入一些防氧化剂入锡炉，这样也会产生一些成本及对锡炉隐性损伤！
5：减小焊接对波峰焊的依赖，非红胶作业可以选用 力拓全自动浸锡系统或自动浸锡机来焊接DIP器件！
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