无铅手工焊接—结束噩梦
缓慢。接触角稍大,因而较少主张逐渐减少焊料量。此焊点较之63/37焊料趋向于具备较小的反射性。在完成向无铅的完全过渡前须进行一些再培训。 在一些情形下会出现如IPC-STD-610D第5部分中所述的某些收缩作用。IPC-610将这些情形定为焊接异常,而不一定是缺陷。 如上所述,若可见破裂底部、收缩孔不与铅、焊盘或焊壁相接触,1、2、3类都非缺陷。以下照片是取自Kester实验室的范例。 无铅SAC和SnCu的最佳焊接头温度是多少? 焊接头温度或接触温度对于减轻无铅手工焊接的操作难度十分重要。当使用63/37焊料时,使用低温650华氏度,但使用无铅焊料时,最佳温度为700至800华氏度。较高的温度的确能弥补这些无铅合金所展示出的较为缓慢的润湿。 在高于800华氏度的温度下,可能发生板和构件损害方面的问题;而较低的温度下,冷焊点和萎缩等又是常见的问题,选择合适的温度非常重要。 更高温度和与被焊接部件更长时间的接触也可能增加金属化合物的结合层。从而不建议延长接触时间和重复返工。上图表显示了随着结合层的厚度增加,脆化现象发生的机率就更大。 更高温度会导致反润湿机率的增加。 无铅焊料焊接过程中使用怎样的焊接头?要求使用无铅焊接头,同样重要的是选择焊接头的设计。无铅工艺较为严格,使用正确的焊接头对于防止缺陷大有帮助。 选择具备足够热传递能力的焊接头。针尖头不可用于所有应用中,一些情况下诸如凿型头能最佳地传递足够的热量至被焊接部件。正确的焊接头选择标准范例请见下图表。 无铅焊料焊接过程中的焊接头寿命如何?使用无铅焊料时焊接头寿命将减少,因而选择真正是为无铅焊接设计的焊接头十分重要。许多焊接头仅涂有无铅焊料,而铁镀层与传统的焊接头无异。高锡焊料易溶解铁,而这会减少焊接头的寿命。一些装配工报告了焊接头寿命的重大缩减,例如,一位制造商报告以63/37进行焊接时,焊接头可使用3个月,而以无铅焊料焊接时,其寿命仅为3周。 并非所有焊接头的溶解性都相同,因而一个良好的习惯做法是仔细选择焊接头并询问更多有关兼容性的信息。 3周后的无铅焊接头故障 典型无铅焊接头横截面,焊料为无铅如何获得良好的无铅手工焊接工艺以减轻无铅焊接的操作难度?在Tech Search International2004年12月发布的无铅最新信息中的一项新近研究发现,手工焊接相对于无铅波峰焊接和SMT要更难实现。 原因可能是手工焊接比回流和波峰焊接更依赖于操作人员,且无铅焊料中的表面张力也稍一些。相对于63/37,其润湿或伸展也都较为缓慢。 减少操作员问题、防止焊接工艺中适当润湿最优化的减少是关键。为了避免出现上面类似的问题,在焊线中使用重量占2%至3%的焊剂含量,将焊接头温度设为700至800华氏度。而且,锡银铜(SAC)焊料比锡铜(SnCu)焊料更加易于流动。 无铅手工焊接遇见的主要问题是冷焊点、不良润湿、萎缩和反润湿。这些都可以避免。 可按以下方法一步步地进行工艺过渡:——确保焊接头是为无铅而设计——确保温度设定为700至800华氏度——确保焊线中焊剂含量的重量至少占2%——使用具有最长寿命的LF焊接头——使用正确的焊接头——确保使用被选焊剂时部件易于焊接——避免接触时间过长——避免不必要的焊点返工——避免使用另外的液体焊剂 可能出现怎样的缺陷和问题?如何避免? 报告与无铅相关的普遍问题有:——焊点不平滑——冷焊点——反润湿——萎缩——不良润湿和灯芯效应——助焊剂焦化和残渣颜色变暗——残渣清洗困难 焊点不平滑的原因可能是焊接头温度过高导致出现未接合的金属溶解物。 冷焊点出现的原因可能有几点:例如焊接头温度过低、焊剂强度不够或焊线中焊剂不足。 反润湿出现的原因可能是焊接头接触时间延长,从而使得电镀金属熔化并暴露出难焊表面。过高温度也会导致这个问题。使用过高焊接头温度或焊线内焊剂量过少都会导致萎缩。也可能由于焊剂活性较低,铁头的接触时间延长使其无效。 焊剂、尤其是使用了可水洗焊剂的地a方发生焦化导致免洗和清洗困难的原因可能由于焊接温度过高或焊剂未良好地设计来适用于无铅所需的较高温度。避免延长时间的接触和使用更低焊接温度可减轻这种状况。 我在使用无铅焊线时,我的烙铁头焦化、变黑和反润湿了,我该怎么办?并非所有焊剂都完全相同,从热性能上看,一些焊剂不能经受无铅焊料使用的较高焊接温度。最近来自OK国际的一个视频剪接便很好地证明了这一点,其对两条焊线进行了对比,而这被称做"黑头症状"。热稳定性较差的焊剂使焊接头变黑,并使重新镀锡变得更为困难。 "黑头症状



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