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波峰焊常识

无铅波峰焊接工艺技术特点

发布时间:2023-03-01  资讯来源:

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铅元素对人体的伤害性非常大,为了人类健康,中国的很多电子产品的制造商都在积极进行从有铅焊接向无铅焊接转换的大量试验工作。下面广晟德分享一下无铅波峰焊接的工业技术特点。

无铅波峰焊机


1、无铅焊料的熔融温度范围普遍偏高:以目前应用最广泛的无铅焊料SAC305为例,其熔化温度范围为217~ 220℃,液化温度比有铅焊料Sn63Pb37的熔点高了37℃。正是由于焊接温度的升高,兼受PCB基板、元器件耐热损伤的温度限制,无铅焊料可供选择的焊接温度作业窗口较有铅焊料变窄。

2、无铅波峰焊接的焊料槽的熔蚀加剧:由于无铅焊料的高Sn含量和焊接温度的提高,对焊料槽的熔蚀将明显加剧。而且,焊料槽中的Fe元素,熔到无铅焊料中。形成铁锡物质,将增加焊料黏性,影响焊料的流动性。

3、无铅波峰焊接的润湿性变化;无铅合金的润性普遍比Sn63Pb37差,无铅合金SAC305在240℃时的润湿扩展率为71.45%,相比Sn63Pb37的83.35%差。

4、无铅波峰焊接氧化现象更严重:无铅焊料中Sn含量高,最常见的主要氧化物是SnO和SnO2,而且添加的元素Ag、Cu 等元素也存在氧化问题。因此,焊接工作中形成更复杂的氧化物和更多的焊料渣。加上无铅波峰焊接温度的提高,加剧了焊料渣的形成。有研究表明,在空气中操作的无铅波峰焊接过程中产生的焊料渣量,将比采用Sn63Pb37时增加数倍。

5、无铅波峰焊接时Cu污染将更为严重:无铅焊接的温度比Sn63Pb37焊料的焊接温度高,因此溶解PCB焊盘和元器件引线上的Cu元素的速度也会加快。

6、无铅波峰焊接缺陷率将上升:由于无铅焊料合金的表面张力大、扩展性差,因此,如焊料珠,桥连、虚焊和透锡不良等焊接缺陷将增加。

7、无铅波峰焊接要求使用高沸点助焊剂:由于较高的工艺温度,无铅波峰焊接要求使用与有铅波峰焊接不同的高沸点溶剂的助焊剂。来优化焊剂的活性和热稳定性,以降低焊接缺陷率和确保对通孔透锡的填充能力。

8、无铅波峰焊接环境气氛对焊点质量的影响:在焊料槽区域使用氮气可以使得液态焊料尽量少暴露于氧气环境下,从而降低焊料氧化,改善润湿性,提高焊接性能,减少焊接缺陷。氮气还会减少PCB和元器件的氧化,以补偿无铅焊料润湿性差的影响,也可减少桥联和拉尖,改善较厚单板的通孔透锡效果。
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