錫線和焊接知識

1、.一，63/37錫條特性，63/37錫線特性1，錫、鉛元素的基本數(shù)據(jù)TIN 錫(Sn) 熔點：231.9 比重7.298LEAD 鉛(Pb)熔點：327.5 比重11.36經(jīng)換算后Sn63/Pb37 熔點：267.2 比重8.80094Sn60/Pb37 熔點：270 比重：8.9228實際結果Sn63/Pb37 熔點：183.3 比重：8.4Sn60/Pb37 熔點：183.3 比重：8.5Sn60/Pb37 熔點：183.3 比重：8.52，圖表分析上圖是錫鉛合金的成份、溫度改變及相的變化，C點稱為共晶點，亦為Sn63/Pb37錫鉛合金之熔融點。因其無需經(jīng)過半熔融狀態(tài)，可直接由固態(tài)變成液態(tài)

2、，而能以最快之速度完成焊接工作，其余比例之錫鉛合金，因其必須在不同之溫度情況下，經(jīng)過半熔融之過程，故其用途，亦因此而有所不同。二種以上的金屬在液態(tài)狀況下混合時會有：(1)固熔體的產(chǎn)生(2)金屬化合物的產(chǎn)生(3)維持原來的成分，錫鉛合金中Sn含量自19.5%起至97.5%有一條不變的固相線即BCE線(183.3)，ABC及CDE皆為半熔融狀態(tài)區(qū)，而ACD曲線則表示液相區(qū)。固相線與液相線會合在共晶點，換言之，當錫鉛含量為錫63%、鉛37%時，可自液體狀態(tài)直接變?yōu)楣腆w狀或自固體狀直接轉成液體狀態(tài)，而不經(jīng)半熔融狀。其他成份之錫鉛合金，則均在183.3至ACD液相線中間行程半熔融態(tài)。液相線熔點(183.

3、3)，并非適當?shù)暮稿a溫度，通常適用的溫度約高于液相線溫度55-80。3，共晶點焊錫特性(亦即為什么要用63/37或60/40，而不用70/30或50/50)電子工業(yè)希望于最低的溫度之下完成焊錫工作，那就得利用熔點最低的焊錫合金。63/37或60/40之共晶點焊錫可符合此項要求，其原因有以下三點： 因其不經(jīng)過半熔融狀態(tài)而迅速的固化或液化，因此可以最快速完成焊錫工作。 能在較低溫度下開始焊接作業(yè)，乃錫鉛合金中焊接性能最佳的一種。 熔液之潛鉆力強，可扎根般地滲透進金屬表面之極征細隙。 總結：選擇63/37之原因是因為錫在錫爐工作時含量會降低，6360，6057 優(yōu)點： 不必經(jīng)過半熔融態(tài)，因此可以由固

4、體直接變成液體，并可以最快之速度完成工作。 擴張強度(Teusil strength)最強，即鐕潛力強，可以扎根般的滲透金屬表面之極微細隙。 變相溫度最低。二，合格環(huán)保錫條錫線成分參考表以下表格內容可作為環(huán)保產(chǎn)品成分參考: 合金成份熔點比重g/cm3硬度HB熱導率M.S.K拉伸強度Mpa延伸率%導電率%Sn99.3Cu0.72277.4964324816.0化學成份錫Sn銅Cu鉛Pb銻Sb鉍Bi鋅Zn鐵Fe鋁Al砷As鎘Cd9930.2070.20.10.020.010.020.020.020.030.02三，無鉛錫線數(shù)據(jù)表（Pb含量為35ppm）：Ag(銀)含量： 0.0000%Al(鋁)含

5、量： 0.0005%As(砷)含量： 0.0000%Bi (鉍)含量： 0.0082%Cd(鎘)含量： 0.0008%Cu(銅)含量： 0.71%Fe(鐵)含量： 0.0080%Ni (鎳)含量： 0.0003%P (磷) 含量： 0.0000%Pb(鉛)含量： 0.0035%S (硫)含量： 0.0000%Sb(銻)含量： 0.0085%Zn(鋅)含量： 0.0004%Sn(錫)含量： 99.2557%四，無鉛錫線與有鉛錫線對比無鉛錫線屬于無鉛環(huán)保產(chǎn)品，市面上主要多使用錫銅系列。其中含99.3%錫0.7銅是主要的配方比例，因為其使用面廣，價格相對其它無鉛產(chǎn)品要低。所以，我們在談論無鉛錫線的時

6、候主要是以錫銅系為準。無鉛焊錫與有鉛產(chǎn)品（63/37錫線）的性能比較主要從以下幾個方面來作對比：成分（wt%）Sn/Cu0.7Sn63/Pb37熔點（）227183.3密度（25）7.48.4熱容（J/kg k）220176熱導率 （J/m s K）6450拉伸強度（MPa）3244延伸率（）df4825電阻率（m）0.130.17擴展率（）230 91240 7792250 7793260 7793280 78潤濕平 衡測試TaTbFmaxTaTbFmax.2401.004.530.1590.120.800.1952500.862.790.1810.110.640.2002600.471.4

7、60.1860.100.410.2062700.310.800.1920.070.320.211五，免洗錫線使用說明免洗錫線按照種類分為兩種：1、無鉛免洗錫線；2、有鉛免洗錫線；因為眾多電子產(chǎn)品生產(chǎn)商已向無鉛制程轉換，所以我們主要介紹無鉛免洗錫線的特點：A、首先要知道其金屬合金成份：Sn99.3Cu0.7；B、其助焊劑含量（松香含量）：1.8%-2.0%左右（視各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)工藝不同而不同）；C、根據(jù)蒙特利爾國際公約要求，免洗錫線應該具有不腐蝕電路板、焊點可靠、離子污染低、焊后殘留物極少等；D、焊接后不需要清洗PCB板，焊接板面干凈等；在使用的過程中，必須正確掌握電烙鐵的使用方法才能充分發(fā)揮其

8、優(yōu)點：A、溫度設定：一般電子料：烙鐵頭的實際溫度設置為330-370；表面貼裝物料：烙鐵頭的實際溫度設置為300-320；B、預熱時間：1-2秒為宜，使用前要注意讓烙鐵頭先上錫，烙鐵頭顏色發(fā)生變化就證明發(fā)熱，這時在烙鐵頭上鍍錫，這樣的操作可以使烙鐵不易氧化。而且在使用的過程中，應保持電烙鐵的清潔，否則影響上錫效果（在工位上可準備焊錫膏或松香或濕棉，以備隨時清潔）；C、上錫時間：1-4秒左右，當焊點形成時要及時撤離錫線，否則容易形成不良焊點；六，使用有鉛焊錫絲的注意事項鑒于國內仍有部分廠家繼續(xù)使用有鉛產(chǎn)品（包括有鉛焊錫絲和有鉛焊錫條），我們把使用有鉛焊錫絲的注意事項羅列出來，希望對客戶朋友有所幫

9、助。一、工作場所須加強個人防護：1、呼吸防護。要求配戴口罩，注意通風。緊急狀況：粉塵或煙霧超過容許值時，應配戴防粉塵及煙霧的防毒面具；2、眼睛防護。當有粉塵飄散或熱金屬噴濺時，須配戴安全眼鏡或面罩；3、皮膚及身體防護。要求穿戴工衣及防護手套避免灼傷；4、衛(wèi)生措施。工作后，進食前應洗手；5、其它注意事項有：工作場所禁止進食，抽煙及化裝等。二、急救措施：1、吸入過多濃煙：請將患者移至清新空氣處,如果患者出現(xiàn)呼吸困難等呼吸道不良征狀,應盡快施以人工呼吸并送急診；2、眼睛接觸：以大量的清水沖洗3-5分鐘，直到刺激感消失并及時求醫(yī)；3、不慎吞食:立即送診；溫馨提示：倡導環(huán)保，敬請盡量減少使用有鉛產(chǎn)品。七

10、，無鉛錫線焊接前的準備工作無鉛錫線屬于環(huán)保產(chǎn)品，由于成本較高，在生產(chǎn)中要注意減少浪費現(xiàn)象。請按以下步驟做好無鉛錫線焊接前的準備工作：第一，檢查PCB板是否氧化或者有污漬，一般在焊接前需要對PCB板進行清潔。建議使用橡皮擦擦拭或小刀刮走污漬；第二，插件時要注意把所需要焊接的電子元器件插入PCB板中，要求零件盡量平貼PCB板才能PASS；第三，檢查插件的情況，可以通過反轉PCB板觀察零件雙腳，盡量保持插件后整齊；第四，注意焊接時的姿勢：一般情況是右手持電烙鐵,左手持無鉛錫線一起放在焊接點上。接下來要注意的是一定要使到烙鐵嘴接觸焊點.最佳焊接時間通常在2-3秒就可以了，這時焊點已經(jīng)完全形成。第五，檢

11、查焊點：根據(jù)使用經(jīng)驗表明，焊點從外觀上看最完美的是呈塔狀，焊點飽滿、光亮并圓潤。第六，焊接體積較大的物件時,使用無鉛錫線的焊接時間則需要加長，一般要超過5秒或更久。我們可通過使用高瓦數(shù)烙鐵來解決此類問題,可選用60-80W的電烙鐵?？傊谑褂脽o鉛錫線焊接時要注意以上六點，保證用最少的物料達到最好的焊接效果。八，鉻鐵頭不上錫的處理方法現(xiàn)象闡述：1、電烙鐵加熱后,表面怎么弄都上不了焊錫；2、烙鐵頭處發(fā)黑；現(xiàn)象原因：烙鐵頭表面沾有物質與空氣接觸發(fā)生氧化產(chǎn)生不良；處理方法:1、電烙鐵加熱后，銼去烙鐵頭的表面氧化層；2、烙鐵頭蘸些焊錫膏或松香，讓烙鐵頭接觸小塊焊錫；3、糾正操作順序：烙鐵加熱-銼烙鐵頭

12、-蘸焊錫膏-在小盒蓋上摩擦-給烙鐵頭上焊錫-烙鐵頭再氧化-再銼烙鐵頭；建議：1、為防止電烙鐵養(yǎng)化及保養(yǎng)電烙鐵，不用時要把它從電源上拔下；2、工位上準備一把小平銼、焊錫膏或松香；3、根據(jù)電子元器件的實際情況選擇合適的焊錫絲線徑大??；九，無鉛焊錫上錫后焊點不理想的原因在無鉛環(huán)保產(chǎn)品的生產(chǎn)中，因為有許多用戶導入無鉛進程比較遲，所以往往會覺得無鉛錫線和無鉛錫條的使用效果比不上有鉛錫線和有鉛錫條。眾所周知，其實無鉛產(chǎn)品無論在焊點方面還是牢固度方面都是要比有鉛產(chǎn)品稍為遜色。那么，我們應該如何解決無鉛焊錫焊點不理想的問題呢？請注意以下幾個方面：1、上錫后產(chǎn)生了黃色焊點 : 產(chǎn)生這個現(xiàn)象是因為焊錫溫度過高造成

13、,應立即查看錫爐溫度或烙鐵頭溫度及溫控器是否故障；2、上錫后焊點凹凸不平:主要現(xiàn)象表現(xiàn)為：焊點整體形狀不改變，但焊點表面呈砂狀突出表面。請注意結晶體:必須定期檢驗焊錫內的金屬成分，可要求供應商或委托第三方檢驗機構進行產(chǎn)品抽檢；檢查錫渣:在焊接過程中，因錫液內含有錫渣而致使焊點表面有砂狀突出,這時要注意錫槽焊錫液面是否過低,建議向錫槽內追加焊錫并清理錫槽周邊；注意外來物質:因為PCB板上的邊角料、絕緣材等隱藏在零件腳內,在焊接的過程中就會因為雜質的存在而產(chǎn)生影響；3、上錫后焊點暗淡 :產(chǎn)生該現(xiàn)象可分為二種情況看待：(1)上錫后已經(jīng)有一段時間(約半年左右)，焊點顏色變暗：焊點因為正常氧化而產(chǎn)生此類

14、現(xiàn)象；(2)上錫后焊點即為灰暗：必須堅持定期檢驗焊錫內的金屬成分；有機酸類的助焊劑在熱的表面上或殘留過久也會產(chǎn)生某種程度的灰暗色,建議在焊接后立刻清洗。十，手工焊接的操作方法一、設定烙鐵頭溫度：一般而言，有鉛錫線烙鐵頭溫度一般可設定為330，無鉛錫線烙鐵頭溫度一般可設定為370。手工烙鐵焊時烙鐵頭溫度應該是焊料熔點溫度再加上150。二、手工焊接的操作順序：1、烙鐵頭首先接觸焊盤，將熱量傳遞到焊盤從而使焊盤溫度升高，然后再將焊錫絲放到焊盤上，此時焊盤的溫度應該足以熔化焊料從而形成連接。因為熔融的焊錫具有向溫度高方向流動的特性，先接觸焊盤，它會很快流向烙鐵頭接觸的部位，可保證焊點四周均勻布滿焊錫。

15、若供給的焊錫線直接接觸烙鐵頭，焊錫絲很快熔化覆蓋在焊接處，如工件其它部位未達到焊接溫度，易形成虛焊點。注意問題是不要將焊錫線直接接觸烙鐵頭，因為烙鐵頭溫度很高，這樣操作很容易造成飛濺，嚴重時會燙傷操作者的手部。2、錫線撤離烙鐵：如果焊錫已經(jīng)充分潤濕焊接部位，形成光亮焊點時，立即脫離（每個焊點焊接時間 2-3 秒），如果焊點表面無光澤而粗糙，說明時間過長。十一，錫爐內銅含量超標對品質的影響及處理方法1.銅雜質含量正常，尚在標準內(Cu0.08)2.銅雜質含量為0.08%至0.2%之建議如下(0.08Cu0.2). 銅雜質含量稍高，.已超出標準0.08%，不影響生產(chǎn)，但須注意氧化物會稍增加，特別落

16、實操作要領.3.銅雜質含量為0.2%至0.3%之建議如下(0.2Cu0.3) 銅雜質含量已高，超出標準0.08%過多，已漸影響生產(chǎn)質量，氧化物產(chǎn)生過多，機板零件容易短路，助焊劑耗量會增加，建議安排時間配合清爐.4.銅雜質含量大于0.3%之建議如下(0.3Cu) 銅雜質含量過高，已超出焊錫特性破壞之權限，容易造成機板零件焊接不良，短路過多，半邊焊，吃錫不均勻，零件腳卡錫浪費過多，錫渣氧化會過多，助焊劑濃度調高浪費過多等焊錫不良等情況發(fā)生，建議速安排時間配合清爐，更換新錫.十二，焊錫標準下表是美聯(lián)邦制定之焊錫標準，給廣大客戶作參考用：美國標準 FEDERAL SPECIFICATIONS AND

17、STANDARDS（M.I.L）QQS571ESOLDERALLOY COMPOSITIONSCompositionTinLeadAnti-monyBis-muth,maxSllyerCopper,maxIronmaxZincmaxAlumi-num,maxArse-nic,maxCad-nlumnaxTotalof altofhorsmaxSn 6362.5to63.5Remalnder0.20to0.500.25-0.080.020.0050.0050.03-0.08Sn 6059.5to61.5Remalnder0.20to0.500.25-0.080.020.0050.0050.03-

18、0.08Sn 5049.5to51.5Remalnder0.20to0.500.25-0.080.020.0050.0050.03-0.08Sn 4039.5to41.5Remalnder0.20to0.500.25-0.080.020.0050.0050.02-0.08Sn 3029.5to31.5Remalnder1.4to1.80.25-0.080.020.0050.0050.02-0.08Sn 2019.5to21.5Remalnder0.8to1.20.25-0.080.020.0050.0050.02-0.08十三，焊錫中國國家標準下表是中國焊錫行業(yè)國家標準，供客戶參考用：種類含錫

19、量含鉛量不純物%參考值SbCuBiZnFeAlAs固態(tài)線溫度液態(tài)線溫度比重Sn63Pb3761-65余量1.00.080.35約183約184約8.4Sn60Pb4058-621.00.080.35約183約190約8.5Sn55Pb4553-571.00.080.35約183約203約8.7Sn50Pb5048-521.00.080.35約183約215約8.9Sn45Pb5543-471.00.080.35約183約227約9.1Sn40Pb6038-421.00.080.35約183約238約9.3Sn35Pb6533-371.00.080.35約183約248約9.5Sn30Pb702

20、8-321.00.080.35約183約258約9.7Sn20Pb8018-221.00.080.35約183約279約10.2十五，無鉛錫線價格組成無鉛錫線是由純錫碇、純銅、助焊成分（松香）經(jīng)過加工制作而成。無鉛錫線價格因素主要受制于原料的價格：純錫碇價格，銅價格。下面就把無鉛錫線的價格組成用計算的等式作個說明：基本等式：無鉛焊錫=99.3%錫+0.7%銅單位價格等式:單位無鉛錫線價格（標準線徑1.0mm)=單位錫價*0.993+單位銅價*0.007+單位松香+單位加工費+單位利潤下面舉例說明1Kg無鉛錫線價格：A:2009年7月7日上海有色金屬網(wǎng) 純錫碇每噸現(xiàn)金成交均價為：109250元，

21、每公斤為109.25元;B:2009年7月7日上海有色金屬網(wǎng) 銅每噸現(xiàn)金成交均價為:39375元,每公斤為39.375元;C:單位松香(助焊劑)為:1元;D:單位加工費為:3元;E:單位利潤為:4元;那么,1Kg標準線徑1.0mm無鉛錫線價格(F)為:A=109.25*0.993=108.48元;B=39.375*0.007=0.28元;C=1元;D=3元;E=4元;F=A+B+C+D+E=108.48+0.28+1+3+4=116.76元.如果再加上運輸費及其他費用,市面上正常流通情況下的1Kg標準線徑1.0mm無鉛錫線價格會在:120-130元區(qū)間.以上價格組成僅供參考,實際價格請與貴司供

22、應商商洽.十六，焊錫作業(yè)檢查方法1.檢查機器設備因為在焊錫作業(yè)流程中，它占有比率變量很小，所以為了達到檢查的正確性，可用獨立的電子儀器輔助，例如用溫度計檢測各部份溫度，用電表精確的校正儀器參數(shù)。從實際作業(yè)及記錄中，找出最適宜的操作條件。特別要注意的是，在任何情況下，盡量不要想調整機器設備來克服一些短暫的焊錫問題，這樣可能會導致更大的問題發(fā)生。2.檢查所有的焊錫材料包括助焊劑的比重、透明度、顏色、離子含量等，及錫鉛合金的純度，這是一項持續(xù)性的工作，定期檢查加上不定期抽檢，都有助于質量的保障。3.檢查PCB板及零件PCB及零件的焊錫性不良是造成焊錫性不良的因素之一。例如，當零件腳發(fā)生焊錫不良時，可

23、以先鎖定其他變量，只針對這些焊錫不良的零件腳徹底比較與分析，通過這種方式的追蹤，很快就能將問題來源明朗化。4.檢查貫穿孔的質量重孔或鉆孔等缺點，可以用放大設備看出貫穿孔是否平整、干凈或者是否有其他雜質、斷裂或電鍍的厚度標準與否。十七，焊接不良現(xiàn)象的原因分析一.潤焊不良原因:1.外界的污染 2.埋藏的粒子 3.硅列康油 4.嚴重氧化膜二潤焊不均勻原因:主要是焊接表面受污染(氧化),使焊錫不能全面的附著來進行均勻的覆蓋.三.錫球.原因:1.PCB預熱不夠,導致表面的助焊劑未干 2.助焊劑的配方中含水量過高 3.不良的貫穿孔(PTH) 4.環(huán)境濕度過高.四.冷焊.原因:1.輸送軌道的皮帶振動 2.機

24、械軸承或馬達轉動不平衡 3.抽風設備或電扇太強 4.PCB流過軌道出口而錫還未干 5.補焊人員的作業(yè)疏失五.焊點不完整.原因:1.PCB或零件本身的焊錫性不良 b.防焊油墨流入貫穿孔內 c.助焊劑過度受熱失活.六.吃錫過剩-包錫.原因:1.過錫的深度不正確 2.預熱或錫溫度不足 3.助焊劑活性與比重選擇不當 4.PCB及零件焊錫性不良 5不適合的油脂物夾在焊接流程中 6.錫被嚴重污染.七.冰柱(拉尖)原因:1.溫度傳導不均勻 2.PCB或零件焊錫性不良 3.PCB的設計不良 4.機器設備.八.架橋.原因:1.PCB煌接面沒有考慮錫流的排放,易造成堆積而架橋 2. PCB線路設計太接近 3.零件彎腳不規(guī)律或零件腳彼此太接近 4.PCB或零件腳有錫或銅等金屬之雜物殘留5. PCB或零件腳焊性不良 6.助焊劑活性不夠 7.錫鉛合金受到污染 8.預熱不足 9.錫波表面冒出浮渣 10.PCB沾錫太深十八，濺錫原因分析在焊接作業(yè)(特別是手工用錫線焊接)過程中,濺錫占很大的投訴比例.發(fā)生濺錫的原因是多方面的,主要從以下幾個方面對該現(xiàn)象的產(chǎn)生加以分析:1.關注錫線生產(chǎn)商的產(chǎn)品質量:一般來說,正常的點錫作業(yè)