无铅浸焊与无铅波峰焊焊接注意事项

发布日期：2014/12/13 10:32

1）无铅浸焊时锡炉的温度一般应设定为≤300oC。无铅浸焊的最大问题在于Cu-Sn金属间化合物的清除问题，这一方面与Sn-Pb焊料相比会带来意想不到的困难。无论是铜线、印刷电路板还是变压器等浸锡工艺，其上面的铜都会不同程度地向锡炉中的熔融焊料中溶解。而Cu与Sn之间很容易形成金属间化合物，一般为Cu6Sn5，该化合物的熔点在500oC以上，因此它以固态形式存在。传统的Sn63-Pb37合金其密度为8.80g/cm3，而Cu6Sn5的密度为8.28g/cm3。因此在有铅制程中该化合物会浮于熔融焊料表面，比较容易清除。但是在无铅制程中，由于无铅焊料的密度一般为7.40g/cm3左右，它的密度比Cu-Sn金属间化合物的密度要小，因此Cu-Sn金属间化合物会沉于锡炉底部而无法清除。这些沉于锡炉底部的Cu-Sn金属间化合物会附着于设备底部的附件下，造成传热不良等问题。因此，对于无铅浸焊工艺而言，定期清炉是一个迫不得已的工作。依据客户的生产密度，我们建议平均1个月清炉1次。

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2）浸焊工艺的另一个问题就是助焊剂的挥发问题。液体助焊剂的载体为有机醇类物质，易于挥发并导致助焊剂比重增加，即助焊剂中作为活性成分物质的相对百分比增加。这将带来焊后表面残留物增加等诸多问题。因此，浸焊工艺中一定要严格控制助焊剂的比重，建议每天使用前都要用比重计检测一次。如发现其比重超过助焊剂供应商的数据指标，则通过添加稀释剂的方法将比重调整为标准值。

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无铅波峰焊

1）无铅波峰焊工艺中时刻要注意到两个基本特点：由于无铅焊料熔点较高，因此需要较高的焊接温度；由于无铅焊料的润湿性较差，因此需要与之相配套的无铅专用助焊剂。

2）目前无铅波峰焊设备一般采用喷雾方式来涂敷助焊剂。喷雾参数的调整以助焊剂能够均匀分布在印刷电路板表面且不会有垂滴为目标。在满足这一要求的前提下，喷雾气压不宜过大。与此同时，设计良好的波峰焊设备一般会将液体助焊剂中溶剂的挥发降到很小，但是还应该提醒自己定期检测液体助焊剂的比重。如果偏高，则及时添加稀释剂予以调整。

3）无铅波峰焊时锡炉温度应设定为255-270oC，一般为260oC。同时鉴于5.3中所述的高锡焊料的腐蚀性问题，锡炉中经常与熔融焊料相接触的部件应该采用钛合金。

4）无铅波峰焊时预热温度要调高，我们建议两组数据，一是150oC的预热温度，二是120oC的预热温度。一般情况下，我们推荐前者。同时无铅波峰焊设备应该有2个及2个以上的预热温区，温度可设定为相同值。