——以下为早期收集的关于锡焊的海外文章,用软件翻译了一下,分享出来——
焊接
电子产品中使用的焊料主要有两大类:铅基焊料和无铅焊料,由于电子产品处理的环境问题,后者在当今电子产品生产中占主导地位。
无铅焊料的声誉不佳,部分原因是焊接工艺的技术问题。大多数无铅焊料合金的熔化温度(约 220-250 ℃)高于锡/铅焊料(约 180-190 ℃)。因此,从含铅焊料改为无铅焊料将需要改变烙铁头温度。有铅焊接的典型烙铁头温度为 320-370 ºC (600-700 ºF)。对于无铅,温度需要升高至 370-425 ºC (700-800 ºF)。除了较高的尖端温度之外,还需要增加停留时间。使用铅基焊料可以在不到一秒的时间内完成焊点。使用无铅焊料,这个时间需要延长,以避免冷焊点。
含铅焊料
健康危害:含铅焊料含有铅(DUH!)。如果摄入,铅会积聚在体内的脂肪组织中,包括大脑神经纤维周围的髓鞘。这可能会导致脑损伤,尤其是婴儿和小孩。这主要是铅铸造的问题,其中铅被加热到接近沸点。焊接时使用的温度要低得多。铅暴露的主要风险来自焊料上的铅摩擦到手指上。请确保焊接时不要进食或喝水。完成焊接后彻底洗手。
电子焊接常用的铅基合金有以下三种:
60/40(锡/铅)。
60/40 焊料的主要优点是成本,因此,大多数旧设备都是使用这种类型的焊料组装的。这种合金的主要缺点是它有 5 ℃ 的塑性区域。60/40 焊料在 183 ℃ 时变成塑性(柔韧但未完全熔化),并在 188 ℃ 时熔化。焊料在冷却时穿过同一塑料区域,如果焊点在焊料穿过塑料区域时受到干扰或移动,则会形成冷焊点。这会使手工焊接成为一种令人沮丧的经历,特别是对于初学者来说。只要焊点保持静止直到焊料完全凝固,塑性区域对焊点就没有实际影响。
63/37(锡/铅)。
63/37焊料是共晶合金,这意味着它直接从固态变成液态,没有塑性。63/37 焊料在 183 ℃ 时熔化。这种类型的焊料比 60/40 稍贵一些,但由于没有塑料区域,因此使用起来更好,也更适合初学者。使用这种焊料合金制成的接头比使用 60/40 焊料制成的接头显得更闪亮。这纯粹是一种美容效果。
62/36/2(锡/铅/银)。
62/36/2“银”焊料在音频界越来越受欢迎 - 可能是因为它更昂贵并且含有银。对于铜线和电路板上的焊接,没有证据表明“银”焊料应优于常规 60/40 或 63/37 焊料。但是,如果您要焊接银线,包括一些云母帽和钢上银射频电缆,您可能需要使用“银”焊料。这是因为普通的锡/铅焊料随着时间的推移会溶解银。62/36/2 中的银可以防止这种情况发生。
就电导率而言,这三种类型的差异在几个百分点之内。62/36/2 焊料的拉伸强度约为 60/40 的两倍,但这是否实际上转化为机械强度更高的焊点取决于焊点的几何形状。
无铅焊料
开发良好的无铅焊料合金一直是一个挑战,一些更好的合金只能以焊膏的形式提供。第一种推出的无铅合金是 SAC305 (96.5/3/0.5 - Sn/Ag/Cu)。用这种合金制成的接头外观暗淡且呈颗粒状,因此与用 60/40 焊料制成的冷(失败)焊点无法区分。我建议避开这种合金。
一些更用户友好的无铅焊料合金是:
AIM Sn100C®。这种合金几乎 100% 是锡。含有 0.7% 铜、0.05% 镍、≤0.01% 锗。剩余约。99.25%是锡。镍和锗协同作用,增加熔融焊料的表面张力,从而最大限度地减少焊料桥接并改善孔填充。AIM Sn100C® 是一种熔点为 227 ºC 的共晶合金。由于这种合金是唯一适用于无铅焊丝的合金,因此其价格相当昂贵,是 63/37 有铅焊料成本的两倍多。
掺锗 99.3/0.7 (Sn/Cu)。 这似乎是 AIM Sn100C® 的通用版本。ChipQuik 的 CQ100Ge™ 合金就是一个例子。
凯斯特K100LD。与上述合金类似,K100LD 含有 99.3% 的锡和 0.7% 的铜,以及微量的镍和(与其他合金不同)铋。它是一种熔点为 227 ℃ 的共晶合金。
99.3/0.7(锡/铜)。与 AIM Sn100C® 和 CQ100Ge™ 类似,但没有镍/锗掺杂。省略 Ge/Ni 掺杂可降低约 5% 的成本。该合金为共晶合金,熔化温度为 227 ℃。
95/5(锡/银)。 95/5焊料的性能与60/40含铅焊料非常相似,这是非常有吸引力的。这种合金具有相当大的塑性区域,因此对于业余爱好者来说不是很有用。它在 221 ℃ 时进入塑性,并在 254 ℃ 时熔化。由于银含量高,这种焊料非常昂贵。
不建议混合含铅焊料和无铅焊料。因此,请确保烙铁头仅用于含铅或无铅焊料。经过 4-5 次彻底清洁/重新镀锡循环后,用含铅焊料镀锡的烙铁头可用于无铅焊接,但强烈建议您为烙铁头选择一种焊料类型并坚持使用。一些研发实验室为无铅焊料设置了单独的焊接台,以避免交叉污染。
一般来说,焊料合金不应混合。保持焊料化学成分清洁可确保焊料冷却时只有焊料制造商打算形成的合金真正形成。
直径
选择适合手头任务的焊锡丝直径对焊接工作有很大帮助。小直径焊料使得使用少量焊料变得更加容易。这对于焊接表面安装元件非常方便。对于较大的元件,例如引线元件或连接器,使用小直径焊料需要将相当长的焊料送入接头,这会延长焊接时间并增加元件过热的风险。
对于涉及表面安装设备的工作,我更喜欢 0.5 毫米直径的焊料。对于含铅部件和连接器,我使用直径 0.7 毫米的焊料。对于大多数电子产品,直径在 0.4 - 1.0 毫米范围内的焊料效果良好。如果您在表面安装设备上执行大量工作,请瞄准该范围的下限。
。
。