目前常用的无铅焊线有锡-银-铜(熔点 217-221C),锡-银(熔点 221C) 以及锡-铜(熔点 227 C)。三种合金全都具有免清洗、可水洗或松香配系,并能拉制成极为纤细的线径。这些合金已用于无铅产品的手工装配,并与无铅合金相容。
使用无铅焊线进行手工焊接并不一定需要较高的焊接温度,烙铁头温度处于 700-800 华式度之间即可进行正常焊接。焊接人员会注意到熔湿速度比传统的 Sn63 焊料慢,此外还可能需要略长的接触时间才可以达到良好的焊接效果。焊点终饰外观将会不同,终饰外观略为暗淡是上述无铅焊料的典型特点。使用具有较高锡含量无铅焊料容易造成烙铁头腐蚀,因而可能需要较为频繁地更换烙铁头。
无铅 BGA 再加工时需要考虑的主要问题是什么?
BGA 元件在除焊及焊接工艺流程中可经受较高的温度,锡-铅-铜的熔点为 217-221 摄式度。局部过热可导致线路板损坏,在元器件放置时还会对 BGA 的可靠性造成损害。应避免过度加热。用于无铅焊接的性能优异的 BGA 再加工设备已经出现,通过在元件下方导引流量受控的空气或氮气,辅以良好的底侧,可
以防止这种现象的出现。
无铅焊点再加工可以使用哪些助焊剂?
无铅焊接与 Sn63 焊接并无不同。助焊剂有免清洗、可水洗以及松香类型,可适应各种焊接和再加工工艺。可水洗型助焊剂由于其较高的活化剂浓度而能实现更为有效的焊接,免清洗型焊剂传统上由较弱的有机酸制成,其焊接过程较慢,如果曝露于过度加热环境中则较易失活。
使用无铅焊料焊接时会产生较多的烟雾吗?
用于无铅焊接并具有良好热稳定焊剂配系的新型焊剂已经出现。这些焊剂在无铅工艺中可能采用的略高温度下并不分解。
手工焊接需要使用氮气吗?
如果使用了用于无铅焊接的焊剂,则采用氮气辅助进行再加工并无必要。优秀的焊料制造商都可以确保焊剂化学性质在较高的焊接温度下仍能保持活性。焊线助焊剂以及再加工过程中使用的焊剂胶将具有稳定的活化剂和树脂适用于特定的合金和使用这些焊剂的工艺温度。尽管如此,使用氮气可以降低氧化,并允许使用活性较低的助焊剂,并降低正常焊接使用的焊剂量。
如果开发出一种良好的无铅人工焊接工艺,从而简化操作?
2004 年 12 月刊登在TechSearch International (国际技术研究) 无铅内容更新专题中的最近研究表明与无铅波峰焊和 SMT 方式相比,手工焊接更容易引起问题。
这是因为手工焊接的效果与回流焊和波峰焊相比更大程度上取决于操作人员的技能高低,另外无铅焊锡膏的表面张力也略高。其润湿性或延展特性与 63/37 相比也较慢。
要减少操作员引起的问题,对降低润湿特性的正确优化成为焊接过程的关键环节。为避免这种问题,应在焊线中使用 2-3% 的助焊剂含量,并将烙铁头温度调节到 700-800º F。另外,锡-银-铜 (SAC) 合金焊料较锡-铜合金 (SnCu) 焊料流动性更为稳定。
免清洗助焊剂
在手工无铅焊接中遇到的主要问题是冷却的焊料点、润湿性能差,和无法润湿。这些问题都是可以客服的。