无铅焊锡的知识

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无铅焊锡的知识

1．焊接作业的基础
　　① 焊接作业的目的：
　　（一） 机械的连接：把两个金属连接，固定的作用。
　　（二） 电气的连接，把两个金属连接，使电气导通的作用。这种电气的连接是焊接作业的特征，是粘合剂所不能做到的。
　　② 焊接作业的特征：
　　焊接作业的特征是一次可以完成大量的焊接，比如说利用喷流槽进行的焊接，利用黏胶状焊锡进行的焊接；另外一个特征就是简单的可以修正。
　　③ 焊锡的定义：
　　一般来说，焊锡是由锡（融点232度）和铅（熔点327度）组成的合金。其中由锡63％和铅37％组成的焊锡被称为共晶焊锡，这种焊锡的熔点是183度。标准焊接作业时使用的线状焊锡被称为松香入焊锡或线状焊锡。如图⊙所示，在焊锡中加入了助焊剂。这种助焊剂是由松香和少量的活性剂组成。
　　④ 焊接作业的设定温度
　　焊接作业时温度的设定非常重要。焊接作业最适合的温度是在使用的焊接的熔点＋50度。烙铁头的设定温度，由于焊接部分的大小，电烙铁的功率和性能，焊锡的种类和线型的不同，在上述温度的基础上还要增加100度为宜。
　
2．铅的有害性
　　最新的机器在使用的焊锡，其实历史非常悠久，5000年以前已经开始使用，由于焊锡中含有对环境有害的铅，有可能对环境造成影响，所以现在焊锡的成分也在改变.
　
3．无铅焊锡实际使用的背景
4．无铅焊锡及其问题
表1、松香入无铅焊锡
　
　 　 熔点温度范围
Sn－Cu系列 Sn－0.75Cu 227℃
Sn－Ag系列 Sn－3.5Ag 221℃
Sn－Ag－Cu系列   Sn－3.5Ag－0.75Cu
Sn－3.0Ag－0.7Cu
Sn－3.0Ag－0.5Cu 217℃～219℃
217℃～219℃
217℃～219℃
　
　 　 熔点温度范围
Sn－Cu系列 Sn－0.75Cu 227℃
Sn－Ag系列 Sn－3.5Ag 221℃
Sn－Ag－Cu系列 Sn－3.5Ag－0.75Cu
Sn－3.0Ag－0.7Cu
Sn－3.0Ag－0.5Cu 217℃～219℃
217℃～219℃
217℃～219℃
　　①上锡能力差
　　无铅焊锡的焊锡扩散性差，扩散面积差不多是共晶焊锡的1/3。
　　②熔点高
　　无铅焊锡的熔点比一般的Sn-Pb共晶焊锡高大约34~44度，这样电烙铁烙铁头的温度设定也要比较高。
　

焊锡 熔点（℃） 焊接作业温度（℃）
（焊锡熔点＋50℃） 烙铁头温度（℃）
（焊接作业温度＋100℃）
Sn-Pb共晶 183 233 333
Sn-0.75Cu 227 277 377
　

焊锡 熔点（℃） 焊接作业温度（℃）
（焊锡熔点＋50℃） 烙铁头温度（℃）
（焊接作业温度＋100℃）
Sn-Pb共晶 183 233 333
Sn-0.75Cu 227 277 377
　　③ 烙铁头的使用寿命变短
　　④ 烙铁头的氧化
　　在使用无铅焊锡时，有时会造成烙铁头表面黑色化，失去上锡能力而导致焊接作业中止。
　　◆烙铁头温度设定在400度的时候
　　◆没有焊接作业，电烙铁通电的状态长时间的放置。
　　◆烙铁头不清洗。
　　等等时，氧化的情况比较容易出现。
　
5．无铅焊锡使用时的注意点
　　① 烙铁头的温度管理非常重要
　　有温度调节的电烙铁，根据使用的焊锡,选择最合适的烙铁头温度设定非常重要。
　　工作以前，用烙铁头测温计先测定烙铁头的温度很重要。
　　② 使用与厂家(例白光工具)配套的正宗烙铁头
　　假冒烙铁头，孔径（放入发热芯）有大有小，套管的厚度也各有差异这些都造成电烙铁的性能不能发挥，有时会造成电烙铁故障的原因。
　　③ 使用热回复性等热性能好的电烙铁
　　在使用无铅焊锡进行焊接作业时，由于对零件的耐热性，安全作业的考虑，烙铁头的设定温度一般希望在350度－370度以下。
　　像白光HAKKO942这样的热回复好的电烙铁,把加热体/传感器/烙铁头一体化，从而使热回复性非常优秀。
　
　　④ 有必要选定最合适的烙铁头
　　根据电烙铁的不同焊接作业的不同，选择最合适的烙铁头是很重要的。
　　合适的烙铁头可以降低烙铁头的温度，增加作业的效率。
　　⑤ 烙铁头的维护也非常重要。
　　◆与普通含水的海绵不同，需采用浸透助剂的金属丝，即不降低烙铁头的温度，又可以起到清洁的作用，还可以除去烙铁头表面的氧化物。
　　◆尽可能设定烙铁头的低温度。
　　◆10分钟以上不使用时，应切断电烙铁的电源。
　　◆烙铁头氧化变黑时，首先用助焊剂的焊锡除去氧化物。如果不能除去时，先用浸透助剂的金属丝清洁器把表面的氧化物除去，然后涂上新的焊锡。　　■ 所有的作业完成以后，应在烙铁头上涂上新的焊锡，在电焊台处收藏。
　　⑥ 改善上锡能力
　　随着无铅焊锡的使用，上锡能力/焊锡扩散性会有改善。　　综上所述，无铅焊锡使用的方法就是『尽可能的以低温来进行焊接作业』和『彻底落实烙铁头的维护』，实际上这也是焊接作业的基本。
　　这些也并不完全是无铅焊锡用的专业技术，只是把传统的有铅共晶焊锡使用的技术比较而已。

李小路

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