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关于无铅焊锡的认识
发布日期:2011-11-16 11:54

 

1.焊接作业的基础
  ① 焊接作业的目的:
  (一) 机械的连接:把两个金属连接,固定的作用。
  (二) 电气的连接,把两个金属连接,使电气导通的作用。这种电气的连接是焊接作业的特征,是粘合剂所不能做到的。
  ② 焊接作业的特征:
  焊接作业的特征是一次可以完成大量的焊接,比如说利用喷流槽进行的焊接,利用黏胶状焊锡进行的焊接;另外一个特征就是简单的可以修正。
  ③ 焊锡的定义:
  一般来说,焊锡是由锡(融点232度)和铅(熔点327度)组成的合金。其中由锡63%和铅37%组成的焊锡被称为共晶焊锡,这种焊锡的熔点是183度。标准焊接作业时使用的线状焊锡被称为松香入焊锡或线状焊锡。如图⊙所示,在焊锡中加入了助焊剂。这种助焊剂是由松香和少量的活性剂组成。
  ④ 焊接作业的设定温度
  焊接作业时温度的设定非常重要。焊接作业最适合的温度是在使用的焊接的熔点+50度。烙铁头的设定温度,由于焊接部分的大小,电烙铁的功率和性能,焊锡的种类和线型的不同,在上述温度的基础上还要增加100度为宜。
 
2.铅的有害性
  最新的机器在使用的焊锡,其实历史非常悠久,5000年以前已经开始使用,由于焊锡中含有对环境有害的铅,有可能对环境造成影响,所以现在焊锡的成分也在改变.
 
3.无铅焊锡实际使用的背景
4.无铅焊锡及其问题
表1、松香入无铅焊锡
 

 
 
熔点温度范围
Sn-Cu系列
Sn-0.75Cu
227℃
Sn-Ag系列
Sn-3.5Ag
221℃
Sn-Ag-Cu系列  
Sn-3.5Ag-0.75Cu
Sn-3.0Ag-0.7Cu
Sn-3.0Ag-0.5Cu
217℃~219℃
217℃~219℃
217℃~219℃

 
    熔点温度范围
Sn-Cu系列 Sn-0.75Cu 227℃
Sn-Ag系列 Sn-3.5Ag 221℃
Sn-Ag-Cu系列 Sn-3.5Ag-0.75Cu
Sn-3.0Ag-0.7Cu
Sn-3.0Ag-0.5Cu 217℃~219℃
217℃~219℃
217℃~219℃
  ①上锡能力差
  无铅焊锡的焊锡扩散性差,扩散面积差不多是共晶焊锡的1/3。
  ②熔点高
  无铅焊锡的熔点比一般的Sn-Pb共晶焊锡高大约34~44度,这样电烙铁烙铁头的温度设定也要比较高。
 

 
焊锡
熔点(℃)
焊接作业温度(℃)
(焊锡熔点+50℃)
烙铁头温度(℃)
(焊接作业温度+100℃)
Sn-Pb共晶
183
233
333
Sn-0.75Cu
227
277
377

 

焊锡 熔点(℃) 焊接作业温度(℃)
(焊锡熔点+50℃) 烙铁头温度(℃)
(焊接作业温度+100℃)
Sn-Pb共晶 183 233 333
Sn-0.75Cu 227 277 377
  ③ 烙铁头的使用寿命变短
  ④ 烙铁头的氧化
  在使用无铅焊锡时,有时会造成烙铁头表面黑色化,失去上锡能力而导致焊接作业中止。
  ◆烙铁头温度设定在400度的时候
  ◆没有焊接作业,电烙铁通电的状态长时间的放置。
  ◆烙铁头不清洗。
  等等时,氧化的情况比较容易出现。
 
5.无铅焊锡使用时的注意点
  ① 烙铁头的温度管理非常重要
  有温度调节的电烙铁,根据使用的焊锡,选择最合适的烙铁头温度设定非常重要。
  工作以前,用烙铁头测温计先测定烙铁头的温度很重要。
  ② 使用与厂家(例白光工具)配套的正宗烙铁头
  假冒烙铁头,孔径(放入发热芯)有大有小,套管的厚度也各有差异这些都造成电烙铁的性能不能发挥,有时会造成电烙铁故障的原因。
  ③ 使用热回复性等热性能好的电烙铁
  在使用无铅焊锡进行焊接作业时,由于对零件的耐热性,安全作业的考虑,烙铁头的设定温度一般希望在350度-370度以下。
  像白光HAKKO942这样的热回复好的电烙铁,把加热体/传感器/烙铁头一体化,从而使热回复性非常优秀。
 
  ④ 有必要选定最合适的烙铁头
  根据电烙铁的不同焊接作业的不同,选择最合适的烙铁头是很重要的。
  合适的烙铁头可以降低烙铁头的温度,增加作业的效率。
  ⑤ 烙铁头的维护也非常重要。
  ◆与普通含水的海绵不同,需采用浸透助剂的金属丝,即不降低烙铁头的温度,又可以起到清洁的作用,还可以除去烙铁头表面的氧化物。
  ◆尽可能设定烙铁头的低温度。
  ◆10分钟以上不使用时,应切断电烙铁的电源。
  ◆烙铁头氧化变黑时,首先用助焊剂的焊锡除去氧化物。如果不能除去时,先用浸透助剂的金属丝清洁器把表面的氧化物除去,然后涂上新的焊锡。  ■ 所有的作业完成以后,应在烙铁头上涂上新的焊锡,在电焊台处收藏。
  ⑥ 改善上锡能力
  随着无铅焊锡的使用,上锡能力/焊锡扩散性会有改善。  综上所述,无铅焊锡使用的方法就是『尽可能的以低温来进行焊接作业』和『彻底落实烙铁头的维护』,实际上这也是焊接作业的基本。
  这些也并不完全是无铅焊锡用的专业技术,只是把传统的有铅共晶焊锡使用的技术比较而已。

 

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