无铅手工焊面临的问题与解决方法

无铅手工焊面临的问题与解决方法
一、无铅焊料使用时的问题点
无铅手工焊接在焊料的选择上有一定的限制，譬如 Sn-Zn 系合金、Sn-
Bi 系合金的线体成形性较困难，且合金本身易氧化。或者使用中与焊
剂的反应存在问题。一般不采用这二种无铅焊料。目前推荐使用的是熔
点在 210～230℃ Sn-Cu 系合金和 Sn-Ag-Cu 系合金焊料。
众所周知，由于无铅焊料的流动性差，使焊接时的扩展性(润湿性)大
大不如原来的 63-37 共晶焊料，其扩展性只有原来的三分之一程度。
这种性质的焊料在展开手工焊时，不仅会对应组装基板与元件，也
会体现在焊接用烙铁头部，尽管作业中想提高一些焊接温度，但对改善
焊料的扩展性作用是不大的。
无铅焊料的熔点，比原来的焊料要高出 20～45℃，因此手工焊时必
须提高烙铁头的温度，通常使用的焊接温度是焊料的熔点温度加上 50
℃左右较妥当。考虑到焊接用烙铁头温度会由于本身功率及头部重量而
存在差异，故温度的设定要比焊接温度高 100℃左右。原来 63-37 共晶
焊料的烙铁头温度约在 340℃左右，使用 Sn-O.7Cu 焊料时的温度约在
380℃.对于手工焊接来说,超过 350℃以上时已作为界限温度，这种状态
下的焊接可加快烙铁头的损耗，在超出焊剂的活性范围时易产生焊剂的
碳化，降低焊剂的活性效果，这也会成为焊接中常见的焊剂或焊料飞溅
的原因。
二、手工焊接的注意点及解决方法
由上所述，在采用直接加热方式进行无铅手工焊时，稍不注意就会
产生各种各样的问题。这些问题的发生说明了正是由于无铅焊料所具的
固有特性，使用中就容易出现不良。我们在制定焊接工艺时，可以抓住
下面几个基本要点：
① 烙铁头温度的管理
② 焊接基板、部品等表面状态的管理
③焊剂的选择、效果衡量及作用
另外，要做到良好的无铅手工焊，作为重要因素的使用工具方面，以
下几个要点是必须考虑的。
2.1 使用热恢复性能优良的烙铁
在无铅手工焊场合，烙铁头的温度势必要比焊料的熔点高出 20～45℃，
考虑到被焊元件本身的耐热性和稳定地进行焊接操作，烙铁温度最好设
定在 350℃～360℃范围，这是为了执行良好的手工焊接而采用偏低温
度的一种做法。掌握的重点有以下三项：
*使用热恢复性良好的烙铁。
*使用热容量大的烙铁。
*烙铁头部的形状应该与被焊接部相符。
图一是适合于无铅手工焊接、具良好热恢复性的 912 型烙铁(品种号)，
为了与原来性能的烙铁相比较，可以按照图二表示的温度测定方法，对
图中 1、4、7 三个点装上传感器,用 3 秒钟的时间间隔，对 7 个点进行
焊接，同时测定烙铁头温度的变化，测定结果可参阅图三。912 型是热
恢复性好的烙铁，907、908 型是原来型号的烙铁，908 比 907 的热容量
要大。测定结果表示，在相同烙铁头温度场合的焊接部温度，用 912 型
连续焊接的话，焊接部温度是固定的。907 型与之相比，其焊接部温度
会低一些，焊接部的温度会根据功率大小，热容量差别而发生变化。在
图三也可看到，尽管 907 型焊接温度低一些,但也可
进行充分的焊接.

图一 热恢复性良好的 912 烙铁 图二温度测定方法