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了解铅和无铅波峰焊中使用的焊接技术之间的区

在PCB组装过程中,波峰焊在固定印刷十大赌博正规澳门平台上的元件方面起着决定性的作用。随着制造技术的逐步升级和人们的环保意识的提升,波峰焊进一步分为铅波焊和无铅波焊。内容差异肯定会带来制造技术方面的差异,只是为了确保最佳质量。因此,了解铅和无铅波峰焊中使用的焊接技术之间的区别非常重要。

焊料含量对比

?铅波焊中常用的焊料

a。共晶焊料:Sn37Pb 。它表现为单一均相,熔点为183℃,由两相(Sn和Pb)以不同的熔点混合。
b。焊料:Sn36Pb2Ag 。在SnPb焊料中混合了一点Ag,用于以下两个目的:
目标#1:它可以降低焊料的熔化温度,如熔点为179°C的Sn36Pb2Ag,提高扩散性和焊接强度,使焊点美观闪亮。这种类型的焊料适用于石英晶体单元,陶瓷器件,热敏电阻,厚膜器件,集成电路(IC)和镀有Ag的元件。
目标#2:阻止焊料和Ag在基座上相互扩散金属,Ag需要预先添加到焊料中。因此,可以阻止Ag在陶瓷和云母上扩散,Ag层不会剥落,这是这类焊料的主要应用特征。

?无铅波峰焊中常用的焊料

a。合金Sn3.0Ag0.5Cu(简称为SAC305)。它现在是熔化温度范围为217°C至220°C的行业中应用最广泛的元素。 Sn3.8Ag0.7Cu(简称为SAC387)是SnAgCu合金的单晶元素,熔点为217℃。
b。合金Sn0.7Cu 。 Sn0.7Cu作为SnCu系列合金的单晶元素,其熔化温度为227°C,比SAC305高9°C。因此,当焊接温度超过250°C时,它将不再适用于回流焊接。

波峰焊接工艺窗口

?引线波峰焊接

a。关于Sn37Pb的共晶焊料:

1)。波峰焊温度。在Sn37Pb共晶合金的焊接温度方面,它应比熔化温度高37°C。因此,理论焊接温度为220°C(183°C加37°C)。

焊接温度与焊接过程中焊锡浴的温度不相同。在波峰焊的整个过程中,熔化温度是焊锡浴温度和焊接工作温度之间的温度。为确保焊料具有出色的润湿性,在达到最低润湿温度后,焊锡浴温度必须进一步提高到250°C左右,以弥补其他热损失,从而在波峰焊中实现热平衡。

2)。波峰焊时间。为了获得最佳的波峰焊效果,焊点应在波峰焊中浸泡2到4秒。

b。对于Sn36Pb2Ag的焊料,可以使用Sn37Pb焊料作为参考来设置其波峰焊接工艺窗口。

?无铅波峰焊接

无铅波峰焊的温度选择是克服无铅焊料润湿性不足的重要方法。根据波峰焊接过程中的最佳润湿温度范围,通常情况下应选择比最高熔化温度高50°C的温度。因此,通常使用的推荐无铅焊料处理窗口如下所示,以获得最佳的润湿性捕获。

a。关于SAC305的焊料:
1)。波峰焊温度:250°C至260°C
2)。波峰焊时间:建议时间为3至5秒

b。关于合金Sn0.7Cu :
1)。波峰焊温度:260°C至270°C
2)。波峰焊时间:相当于SAC305

磁通和预热

1。有机酸水基焊剂用于高活性的无铅波峰焊。
2。涂层重量与铅波焊接相同。

项目 引导波焊接 无铅波峰焊接 磁通类型和
涂层重量 1。有机酸醇基免洗助焊剂用于低活性的铅波焊。
2。使用的助焊剂含量应控制在300至750mg/dm 2 的范围内。 预热温度 在预热结束时,PCB的表面温度应控制在温度范围为70至80°C。 在预热结束时,PCB的表面温度应控制在100至130°C的范围内。 预热模式 根据实际情况可以应用一到三个预热区,每个预热区长度为600mm。
1。在第一预热区,应用中波波长红外加热装置,能够提供令人满意的红外能量和波长,以激活助焊剂中的活性物质,并阻止溶剂在开始阶段从材料中蒸发。第二和第三预热区利用强制对流加热,可以在进行波峰焊之前消除过量溶剂。 根据实际情况可以应用一到四个预热区,每个预热区为600mm长。结果1。在第一预热区,应用中波波长红外加热装置,能够提供令人满意的红外能量和波长,以激活助焊剂中的活性物质,并阻止溶剂在开始阶段从材料中蒸发。第二到第四预热区利用强制对流加热,以便在进行波峰焊之前可以消除过量的水。

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波峰焊时间 - 温度曲线

波峰焊技术工艺参数主要集中在波峰焊的时间 - 温度曲线上。

?引线波峰焊接

当焊接Sn37Pb用作波峰焊中的焊料时,时间 - 温度曲线如下所示。

了解铅和无铅波峰焊中使用的焊接技术之间的区别

?无铅波峰焊接

由于无铅焊料等由于SAC305的润湿性比Sn37Pb差,因此当通孔元件经过波峰焊接时,往往会产生通孔缺陷。因此,必须对无铅波峰焊的时间 - 温度曲线进行一些修改,如下图所示。

了解铅和无铅波峰焊中使用的焊接技术之间的区别

波峰焊中的铜杂质控制

在波峰焊的焊锡槽中,随着铜含量变化0.2(wt)%,液相温度最多变化6°C。如此大的变化将导致液体焊料在性能不一致方面进行大的修改。此外,焊料流动性变得越来越低,损害波浪工艺的机械功能,同时焊接缺陷起来如桥接。因此,控制焊锡槽中的杂质铜非常重要。

?引线波峰焊接

铅波焊接焊锡槽中铜的控制基于以下两种物理现象:
a。密度差。当铜元素在焊料浴中熔化时,它将作为Cu 6 Sn 5 的金属化合物形式存在。由于Sn37Pb的密度为8.5g/cm 3 ,因此Cu 6 Sn 5 8.3 g/cm 3 ,后者漂浮在焊料槽中的液态Sn37Pb表面。
b。熔点差。 Cu 6 Sn 5 的熔点比Sn37Pb的熔点高5至10℃,比SnPb的熔点高5至10℃。结果,焊料浴温度可以降低到低于Cu6Sn5的熔点温度,然后使用特殊工具来拾取铜和锡的铜,然后将其消除。最后,将利用具有高纯度的原始生态焊料来补充焊料浴。

?无铅波峰焊接

期间无铅波峰焊的工艺,当焊料中铜作为杂质达到1.55(wt)%时,建议焊料升级。因为一旦超过这个值,大多数无铅合金的润湿性都会急剧下降。就无铅波峰焊而言,SnCu化合物Cu 6 Sn 5 ,密度为8.3g/cm 3 ,高于SnAgCu和SnCu,导致SnCu化合物Cu 6 Sn 5 不能通过在液体焊料中散射而浮起,产生如此多的焊接缺陷。
b。就无铅波峰焊而言,当铜熔化成焊锡槽的速度和PCB焊锡槽中的铜与新供给焊料的稀释效应抵消时,焊锡槽中的铜含量将达到动态平衡,焊接必须在氮气保护下马上进行。

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