所謂無鉛烙鐵焊接就是指焊接PCB線路板時(shí)所用的焊錫中不允許含有Pb，而目前常用的焊錫中Pb的含量高達(dá)40%。實(shí)現(xiàn)無Pb烙鐵焊接的關(guān)鍵是要尋找一種能替代目前有鉛焊錫的不含鉛的無 Pb焊錫。有鉛焊錫已使用上百年了,就是因?yàn)檫@種焊錫具有一系列優(yōu)越的性能且價(jià)格便宜、儲量充足 。

近20年來,全世界電子業(yè)界和相關(guān)科技界都傾注大量人力、物力去研究開發(fā)無Pb焊料。但是,由于這種新型電子材料的要求苛刻,因而進(jìn)展并不理想。 目前,只能將相對性能較好的 Sn-Ag-Cu系合金作為 Sn-Pb合金的暫時(shí)替代品來使用。

Sn-Ag-Cu焊錫是目前無Pb烙鐵焊接使用的主打品種。 Sn-Ag-Cu系合金常用SAC305-Sn-3.OAg- 0.5Cu、SAC405-Sn-4.OAg- 0. 5Cu。

SAC305、SAC405與63/37Sn-Pb焊錫相比,其致命缺陷如下:

①熔點(diǎn)高(SAC為220℃左右,Sn-Pb為183℃左右) ;

②潤濕性差(SAC的潤濕性相當(dāng)于 Sn-Pb的70%左右) 。

無鉛焊料熔點(diǎn)的提高帶來的主要問題是縮小了工藝窗口,如圖所示,即從Sn-Pb焊料時(shí)的57~67℃(A) 下降至23~33℃(B) ,從而使烙鐵焊接操作溫度的可變范圍明顯縮小。 這不僅給工藝帶來困難,還容易因超溫而危及基板及元器件的性能,再加上無錯(cuò)焊料的洞濕性不良,從而又增加了無鉛烙鐵焊接的難度 。

為適應(yīng)無鉛烙鐵焊接的需要,當(dāng)前的主要對策如下:

①對操作員工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn),先從理論上了解無鉛烙鐵焊接的特點(diǎn),做好意識上的充分準(zhǔn)備。

②采用PID控溫的電烙鐵,確保電烙鐵溫度的穩(wěn)定、正確。

③選好焊錫絲。優(yōu)選 Sn-Ag-Cu系焊錫絲,其中含 Ag量可以是1%,不一定要求3%~4%,焊錫絲直徑能粗則粗, 必要時(shí)可選用 Sn-Ag-Cu-In-X系焊錫絲。

④練好操作技能。施焊時(shí),給母材一定的預(yù)熱時(shí)間(一般不大于3s) 再添加焊料。操作時(shí)要全神貫注,小心謹(jǐn)慎。