转到使用无铅波峰焊时应考虑的问题

发布于：2007/1/18 9:05:30 | 412 次阅读

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   在转到使用无铅波峰焊接时，必须做几个重要的决定。个是关于波峰焊锡炉。专门为无铅焊接而设计的波峰焊锡炉可以防止锡的腐蚀，它里面有不锈钢元件，一般还有质量很轻的钛元件，例如螺帽和螺钉，这些元件如果掉进焊料锡炉，由于质量轻而浮在上面。众所周知，在老式焊接锡炉里，SnAgCu合金对材料有腐蚀作用。如果要用SnAgCu合金进行波峰焊接，建议购波峰焊接机，或者至少需要购买和使用新的波峰焊。
    设备
    如果预算较少，或者有的公司有比较新的波峰焊机，在使用无铅焊接之后，也许想继续使用他们现在的波峰焊设备。然而，如果在使用无铅波峰焊时要在几个方面作出选择。是否购买新设备，使用哪一种助焊剂，还是选择哪一种焊料合金，这些都会对生产产生很大影响。使用的是SnAgCu合金，由于腐蚀性强的问题，挡板、泵和其他元件就必须更换。SnCuNi合金1的腐蚀性弱一些，虽然它并不能完全防止它与熔化焊料完全接触的元件腐蚀，但是，与SnAgCu合金相比，使用SnCuNi合金可以延长波峰焊设备的使用寿命。一些公司说，用SnCuNi合金的锡炉的使用寿命和Sn63差不多长。腐蚀的强弱有几个因素决定，包括波峰焊锡炉的温度、合金熔化后的湍流、所使用的助焊剂的类型、设备的状况以及设备使用的频繁程度。一些公司说，用SnCuNi合金的锡炉的使用寿命和Sn63差不多长，不能简单的比较，，这与生产量、设备的状况以及波峰焊接使用的详细情况有关。简而言之，与可以使用无铅焊接的新设备相比，使用老设备需要的维护较多。
    对于计划使用现有波峰焊设备的公司，他们必须明白，由于无铅合金的密度低于锡铅合金，因此，一旦老式波峰焊设备中的元件掉到熔化了的焊料里，它就会沉到锡炉的底部。只要有可能，所有不是为无铅焊接而专门设计的工具、螺帽、螺钉和其他零件都应该更换成用钛做成的零件。值得一提的是，许多新式波峰焊锡炉的接触面积比较长，这有助于无铅合金的湿润，又不必降低传送带的工作速度。所以，这些公司应该在购置新设备的费用和使用老波峰焊设备而降低产量这两者之间进行反复权衡。在考虑了设备选用件，决定购买新设备或者仍然使用现有的机器和零件，但维护费用较高，你就可以进行无铅焊接了。当然，仍然还有其他一些必须决定的事。
    助焊剂
    助焊剂的选择是一个关键的问题。在使用免清洗工艺时，可能需要一种比在锡铅波峰焊中使用的更有效的助焊剂。使用SnAgCu合金时，固体含量较高的助焊剂可以减少桥接，但是通常会产生更大量的助焊剂残渣。另一个选择是用SnCuNi合金来代替SnAgCu合金，这是因为SnCuNi合金的表面张力的缘故，桥接较少。
    焊料合金
    还有一个必须考虑的问题，那就是在在焊接后，焊料合金对表面电镀通孔（PTH）中气泡的影响。与锡铅和SnCuNi合金相比，SnAgCu合金更容易形成气泡。如果铅用作高功率电阻或者散热，这是有问题的。但就焊点的强度而言，用SnAgCu合金焊接的电镀通孔（PTH）的强度更好，即使存在气泡时也是如此。
    图1比较了用SnAgCu合金和SnCuNi合金焊接的无电镀镍浸金(ENIG)电路板，它们的气泡较少，并且能形成好的焊点。
焊膏应用的详细资料

    无铅波峰焊接的预热温度与锡铅焊接并无不同。根据所使用的不同的助焊剂，在进行无铅波峰焊接时，正面的温度范围是180℃到225℃。

    无铅焊接的波峰焊锡炉的温度应该在265℃到270℃之间。具体的温度必须根据电路板的设计和是否使用料盘来确定，而且还应把润湿度调整到。电路板的停留时间应该是5秒钟左右，比常规的锡铅焊料要长一些。延长停留时间有利于上面一边形成焊点。

    结论

    在使用无铅波峰焊时需要在几个方面作出选择。无论是否购买新设备，使用哪一种助焊剂还是使用哪一种焊料合金，都会对产量产生非常大的影响，最终的问题就是--你的要求是什么。所以，没有人能够告诉你什么是的。

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