有哪些不同类型的焊料用于?

电器工程 焊接
2022-01-21 23:04:39

我如何知道何时使用铅、助焊剂芯、无铅或任何其他类型的焊料?您对特定应用的焊料量规有什么建议吗?

4个回答

一个很好的问题,因为可能会写一本教科书来回答它,所以可能不会有任何单一的答案。我想提供一个针对爱好者量身定制的通用答案,并希望有更多知识的人可以进来并详细说明。

总结
焊料基本上是具有“低”熔点的金属线,对于我们的目的而言,低意味着低到足以用烙铁熔化。对于电子产品,它传统上是锡和铅的混合物。锡的熔点比铅低,所以锡越多,熔点越低。您可以在小工具商店找到的最常见的铅基焊料是 60Sn/40Pb(60% 锡,40% 铅)。您可能会看到其他一些小的变化,例如 63Sn/37Pb,但出于一般爱好者的目的,我多年来一直使用 60/40 没有问题。

科学内容
现在,熔融金属是一种棘手的野兽,因为它的行为有点像水:特别令人感兴趣的是它的表面张力。如果没有找到可以“粘”的东西,熔化的金属就会成球。这就是阻焊层可以防止跳线形成的原因,也是您看到表面贴装焊接技巧的原因。一般来说,金属喜欢粘在金属上,但不喜欢粘在油或氧化金属上。只要暴露在空气中,我们的零件和电路板就会开始氧化,并且通过处理它们会暴露在污垢中(例如我们皮肤上的油脂)。解决这个问题的方法是先清洁零件和电路板。这就是助焊剂芯进入焊接的地方。助焊剂芯在比焊料低的温度下熔化,并覆盖要焊接的区域。助焊剂清洁表面,如果它们

磁通芯
有两种常见类型的助焊剂芯:酸和松香。酸用于管道,不应用于电子产品(它可能会吃掉您的组件或电路板)。您确实需要注意这一点,但一般来说,如果它在小工具商店的电子产品部分是好的,如果它在家庭用品/家居装修商店的管道部分,那就不好了。一般来说,对于业余爱好者来说,只要您保持零件清洁并且不要让它们放置太久,就不需要磁通芯。但是,如果您正在寻找焊料,那么您可能应该选择带有松香芯的东西。作为业余爱好者,您不使用助焊剂芯焊料的唯一原因是,如果您一开始就确切知道为什么不需要助焊剂,但同样,

无铅
这几乎是业余爱好者需要知道的全部内容,但了解无铅焊料并没有什么坏处,因为事情就是这样发展的。欧盟现在要求几乎所有市售电子产品(我记得健康和航空航天行业除外)都使用无铅组件,包括焊料。这很流行,虽然您仍然可以找到铅基焊料,但它可能会导致混乱。无铅焊料的目的是完全一样的:它是产品的进化,旨在更加环保。问题是铅(用于降低焊料的熔点)毒性很大,所以现在使用不同的金属代替,它们在控制熔点方面没有那么有效。一般来说,业余爱好者可以交替使用无铅和铅基焊料,但是无铅焊料有点难以使用,因为它的流动性不如铅基焊料那么好或温度低。没有什么可以阻止您成功焊接某些东西,而且一般来说,无铅和含铅焊料对于业余爱好者来说是可以互换的。

教程
YouTube 上有很多焊接视频,只需在搜索中插入“焊接”即可。NASA 有一些很棒的旧教学视频,因为它们涉及很多通孔组件。其中一些是相关的,因为它们讨论了技术以及焊料类型如何相关。

一般来说,如果你是在电子爱好者商店买到的,它可以用于爱好者的目的。

铅与无铅

60/40 铅焊料在 191°C (376°F) 左右熔化(通常在 300°C (570°F) 左右使用),大约需要 1.5 秒才能熔化并形成粘合,也就是“湿”。好的债券是有光泽的,形状像一个“帐篷”,而不是一个球。只需稍加练习,您就可以很好地或至少非常熟练地使用铅焊料。

然而,铅是一种有毒的重金属,所以长时间的皮肤接触对您不利(如果处理不当,对环境也很不利)。我喜欢在焊接时戴上非常薄的棉手套(但我并不总是这样)。请注意,铅在焊接过程中不会“蒸发”。你看到的烟雾就是通量。但你也不应该呼吸通量。焊接时我使用风扇和过滤器。还有一种“呼气”技术可以避免烟雾,这对于小型工作来说很好。

无铅焊料在 220 至 300°C(430 至 570°F)(取决于配方)下熔化,大约需要 4 秒才能润湿。良好的粘合没有光泽,而且很难目视检测到不良的连接,至少一开始是这样。

简单的答案:除非您打算将要焊接的设备出售给欧盟的某人,否则请坚持使用铅基焊料。更低的焊接温度和更快的铅基焊料润湿时间意味着更少的热损坏电路板和零件的机会(并且更便宜)。电气方面,您可以使用其中任何一种。您甚至可以使用铅焊料来返工无铅电路板。当然,那么它就不会是 RoHS。

焊料直径

非常薄的焊料,直径为 0.020 英寸(0.51 毫米)或更小,让您可以很好地控制要放置多少焊料,并且熔化得更快。但是您必须将焊料“喂入”右侧的接头速度,并且每隔几个接头就会从卷筒上展开另一英尺会变老。有时我没有将足够的焊料加入薄焊料的接头,因为我不能/不能足够快地喂它。适合手工焊接精细的 SMT部分。

厚焊料,直径 0.050" (1.3 mm) 或更大,适用于制作大接头,例如 TO-220 稳压器上的粗线或引线。但容易放置过多的焊料,而且似乎熔化较慢焊料本身充当散热器。

对于大多数工作,我通常更喜欢“中型”焊料,直径为 0.025 - 0.031" (0.64 - 0.78 mm) .

通量

电子助焊剂可以是松香、水基或免洗助焊剂。就铜的脱氧而言,它们的质量几乎相同,因此可以制成良好的焊料结合。

松香助焊剂会留下难看的粘性残留物。清洁它需要大量的水或(讨厌的)化学溶剂。你不应该把它留在上面,因为它有轻微的腐蚀性,也可能有点导电。由于清洁对环境的影响,这已不再使用。

水基(又名树脂)助焊剂不那么难看,不粘。我用过的东西会留下一层白色的薄膜。我听说这部电影会导致长期可靠性问题。有些人只是把它留在上面,但去除只需要适量的水。

“免清洗”助焊剂是燃烧或蒸发掉的树脂助焊剂,几乎不留下任何残留物。

“60/40 铅焊料在 315C 时熔化”

垃圾。60/40 Sn/Pb 焊料具有几摄氏度的糊状范围,并在 183 摄氏度时凝固。诸如 63/37 Sn/Pb 的共晶焊料在 183 摄氏度时熔化并凝固。

“然而,铅是一种有毒的重金属,所以长时间的皮肤接触对你不利”

再次,不是真的。铅不能通过皮肤传播。它只能通过从手指转移到食物或香烟来摄入,或者通过雾化吸入。

“无铅焊料在 340 至 370C 时熔化”

96.5Sn/3.0Ag/0.5Cu 等合金在 217 摄氏度时呈液态。

“电子助焊剂可以是松香、水基或免清洗助焊剂。就铜的去氧性而言,它们的质量大致相同,因此可以形成良好的焊接结合。”

错误的。不同的助焊剂具有不同的活性水平,将在不同程度上帮助润湿和聚结。

“免清洗”助焊剂是燃烧或沸腾的树脂助焊剂,几乎不留下任何残留物。”

这些通常是合成焊剂,不会“烧掉”,但在接头凝固后会保留下来,并且是惰性的,因此不会因吸湿作用或离子污染对电路造成任何长期风险。

获得好的信息是一个棘手的话题,但总体而言,无铅焊料对你来说应该更糟。

向无铅焊接的过渡减少了对环境的压力,但对于操作员来说,手工焊接过程变得更加危险。焊料中的铅消失了,但为了使焊锡丝正常流动,必须使用更多的助焊剂。

使用无铅焊料形成良好焊点所需的温度也更高,这会导致助焊剂内产生更强的反应,并产生更多带有更多颗粒的焊料烟雾。无铅焊接产生的直径在 0.5 到 1.0 微米之间的颗粒最多可多出 250%,这是吸入最危险的尺寸。除了颗粒,焊锡烟雾还可能含有异氰酸酯、醛类和其他不健康的物质。

http://www.wellerzerosmog.com/health_risk/

最近的研究表明,无铅焊料散发的烟雾和蒸气对工人和环境的危害可能比传统含铅焊料散发的危害更大,而这些烟雾似乎构成了最直接的风险。许多这些无铅焊料使用松香作为助焊剂。锡铅焊料在 180°C 左右熔化,而无铅焊料在高 30-40°C 的温度下熔化。令人担心的是,无铅焊接所需的更高温度会显着增加产生的烟雾量。由于焊锡烟雾是导致职业性哮喘的八大原因之一,英国健康与安全执行官非常担心工人吸入含有松香基助焊剂的焊锡烟雾,也称为“松香烟雾”。

http://dataweek.co.za/article.aspx?pklArticleId=3959

然而维基百科声称

无铅焊料和元件的使用为原型和制造操作中的电子行业工人提供了直接的健康益处。与焊膏接触不再像以前那样对健康造成危害。

你还得担心锡须