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无铅焊料之焊接工艺

Sn—Pb(锡-铅)共晶焊料的熔点是183℃,而目前无铅焊料合金的溶点210—220℃之间,因此相比普通Sn-Pb合金必须采用更高的焊接温度。相关的问题是其它电子器件的高温兼容性,焊接设备与工艺参数需用作调整。

高温电子元器件的兼容性
 1、无铅焊料的焊接艺,尤其是再流焊,要求电子元件具有良好的耐热性,目前电子元器件多少存在问题,其中电解电容的问题较严重。
 2、CEM-3和FR-2基板在250℃高温下存在问题,FR-4基板几乎没有问题。
 3、世界上大的OCM厂商已经开始要求其供应商,所提供的电子元器件最高耐热温度须达到260℃。

手工电烙铁焊接
 1、电烙铁尖端温度应高于350℃
 2、为避免过量的热量输入电子元器件而影响性能,焊接速度要更快,需对员工进行指导再培训。
 3、相对而言电烙铁的寿命会降低。

波峰炉
 1、熔炉焊料的温度保持在270℃-280℃之间,
 2、高温下溶融焊料的氧化更为严重,应采取必要的抗氧化措施,
 3、尽可能采用惰性气体保护,如氮气保护,
 4、为避免Lift-off现象,尽可能选择固液相线温度温度范围小的焊料合金,热容量小的印刷电路板及快速冷却方法。
 5、可能对助焊剂成份进行调整,以保证足够的去氧化膜能力和促进润能力,
 6、无铅焊料含量很高,对波峰炉设备材料溶解腐蚀性更强,焊料糟和喷嘴最好锈钢换铸铸铁,或在表面喷涂保护。

再流焊
 1、应尽可能采用惰性气体保护,为氮气保护。
 2、综合考虑焊制膏配比,基板耐热性元器件热阻等多方面条件来设定焊接规范。
 3、室温到预热温度之间的温升速率,应控制在1-2C/SEC之间,预热温度到峰值温度之间的温升速率最大可设置为3.5C/SEC。
 4、温度在焊料溶点以上的加热时间应控制在30-90秒。
 5、峰值温度一般设定为235-260℃,印刷电路板和之器件体积较大等情况下,可设定更高温等。
 6、冷却速率应控制在2-4C/SEC之间。
 7、应尽可能采用具有强制对流加热的再流焊设备以避免局部过热。
 8、由于印刷电器材料在高温下会变软,再流焊设备的传送系统应能在中心部位支撑印刷电路板以免发生变形。