锡线和焊接知识

1、一，63/37锡条特性，63/37锡线特性1，锡、铅元素的基本数据TIN 锡(Sn) 熔点：231.9 比重7.298LEAD 铅(Pb)熔点：327.5 比重11.36经换算后Sn63/Pb37 熔点：267.2 比重8.80094Sn60/Pb37 熔点：270 比重：8.9228实际结果Sn63/Pb37 熔点：183.3 比重：8.4Sn60/Pb37 熔点：183.3 比重：8.5Sn60/Pb37 熔点：183.3 比重：8.52，图表分析上图是锡铅合金的成份、温度转变及相的变化，C点称为共晶点，亦为Sn63/Pb37锡铅合金之熔融点。因其无需经过半熔融状态，可直接由固态变成液态，

2、而能以最快之速度完成焊接工作，其余比例之锡铅合金，因其必需在不同之温度状况下，经过半熔融之过程，故其用途，亦因此而有所不同。二种以上的金属在液态状况下混合时会有：(1)固熔体的产生(2)金属化合物的产生(3)维持原来的成分，锡铅合金中Sn含量自19.5%起至97.5%有一条不变的固相线即BCE线(183.3)，ABC及CDE皆为半熔融状态区，而ACD曲线则表示液相区。固相线与液相线会合在共晶点，换言之，当锡铅含量为锡63%、铅37%时，可自液体状态直接变为固体状或自固体状直接转成液体状态，而不经半熔融状。其他成份之锡铅合金，则均在183.3至ACD液相线中间行程半熔融态。液相线熔点(183.3

3、)，并非适当的焊锡温度，通常适用的温度约高于液相线温度55-80。3，共晶点焊锡特性(亦即为什么要用63/37或60/40，而不用70/30或50/50)电子工业期望于最低的温度之下完成焊锡工作，那就得利用熔点最低的焊锡合金。63/37或60/40之共晶点焊锡可符合此项要求，其缘由有以下三点：· 因其不经过半熔融状态而快速的固化或液化，因此可以最快速完成焊锡工作。 · 能在较低温度下开头焊接作业，乃锡铅合金中焊接性能最佳的一种。 · 熔液之潜钻力强，可扎根般地渗透进金属表面之极征细隙。 总结：选择63/37之缘由是由于锡在锡炉工作时含量会降低，6360，6057

4、优点：· 不必经过半熔融态，因此可以由固体直接变成液体，并可以最快之速度完成工作。 · 扩张强度(Teusil strength)最强，即鐕潜力强，可以扎根般的渗透金属表面之极微细隙。 · 变相温度最低。二，合格环保锡条锡线成分参考表以下表格内容可作为环保产品成分参考: 合金成份熔点比重g/cm3硬度HB热导率M.S.K拉伸强度Mpa延长率%导电率% Sn99.3Cu0.72277.4964324816.0化学成份锡Sn铜Cu铅Pb锑Sb铋Bi锌Zn铁Fe铝Al砷As镉Cd993±0.207±0.2<0.1<0.02<

5、;0.01<0.02<0.02<0.02<0.03<0.02三，无铅锡线数据表（Pb含量为35ppm）：Ag(银)      含量： <0.0000%Al (铝)      含量： 0.0005%As(砷)      含量： 0.0000%Bi (铋)      含量： 0.0082%Cd(镉) 

6、60;   含量： 0.0008%Cu(铜)     含量： 0.71%Fe(铁)     含量： 0.0080%Ni (镍)     含量： 0.0003%P (磷)      含量： <0.0000%Pb(铅)     含量： 0.0035%S (硫)     

7、; 含量： <0.0000%Sb(锑)      含量： 0.0085%Zn(锌)      含量： 0.0004%Sn(锡)      含量： 99.2557%四，无铅锡线与有铅锡线对比无铅锡线属于无铅环保产品，市面上主要多使用锡铜系列。其中含99.3%锡0.7铜是主要的配方比例，由于其使用面广，价格相对其它无铅产品要低。所以，我们在谈论无铅锡线的时候主要是以锡铜系为准。无铅焊锡与有铅产品（63/3

8、7锡线）的性能比较主要从以下几个方面来作对比：成分（wt%）Sn/Cu0.7Sn63/Pb37熔点（）227183.3密度（25）7.48.4热容（J/kg · k）220176热导率 （J/m · s · K）6450拉伸强度（MPa）3244延长率（）df4825电阻率（m）0.130.17扩展率（）230  91240 7792250 7793260 7793280 78 润湿平 衡测试 TaTbFmaxTaTbFmax.2401.004.530.1590.120.800.1952500.862.790.1810.110.640

9、.2002600.471.460.1860.100.410.2062700.310.800.1920.070.320.211五，免洗锡线使用说明免洗锡线依据种类分为两种：1、无铅免洗锡线；2、有铅免洗锡线；由于众多电子产品生产商已向无铅制程转换，所以我们主要介绍无铅免洗锡线的特点：A、首先要知道其金属合金成份：Sn99.3Cu0.7；B、其助焊剂含量（松香含量）：1.8%-2.0%左右（视各生产厂家生产工艺不同而不同）；C、依据蒙特利尔国际公约要求，免洗锡线应当具有不腐蚀电路板、焊点牢靠、离子污染低、焊后残留物极少等；D、焊接后不需要清洗PCB板，焊接板面洁净等；在使用的过程中，必需正确把握电

10、烙铁的使用方法才能充分发挥其优点：A、温度设定：一般电子料：烙铁头的实际温度设置为330-370；表面贴装物料：烙铁头的实际温度设置为300-320；B、预热时间：1-2秒为宜，使用前要留意让烙铁头先上锡，烙铁头颜色发生变化就证明发热，这时在烙铁头上镀锡，这样的操作可以使烙铁不易氧化。而且在使用的过程中，应保持电烙铁的清洁，否则影响上锡效果（在工位上可预备焊锡膏或松香或湿棉，以备随时清洁）；C、上锡时间：1-4秒左右，当焊点形成时要准时撤离锡线，否则简洁形成不良焊点；六，使用有铅焊锡丝的留意事项鉴于国内仍有部分厂家连续使用有铅产品（包括有铅焊锡丝和有铅焊锡条），我们把使用有铅焊锡丝的留意事项排

11、列出来，期望对客户伴侣有所挂念。一、工作场所须加强个人防护：1、呼吸防护。要求配戴口罩，留意通风。紧急状况：粉尘或烟雾超过容许值时，应配戴防粉尘及烟雾的防毒面具；2、眼睛防护。当有粉尘飘散或热金属喷溅时，须配戴平安眼镜或面罩；3、皮肤及身体防护。要求穿戴工衣及防护手套避开灼伤；4、卫生措施。工作后，进食前应洗手；5、其它留意事项有：工作场所禁止进食，抽烟及扮装等。二、急救措施：1、吸入过多浓烟：请将患者移至清爽空气处,假如患者消灭呼吸困难等呼吸道不良征状,应尽快施以人工呼吸并送急诊；2、眼睛接触：以大量的清水冲洗3-5分钟，直到刺激感消逝并准时求医；3、不慎吞食:马上送诊；温馨提示：提倡环保，

12、敬请尽量削减使用有铅产品。七，无铅锡线焊接前的预备工作无铅锡线属于环保产品，由于成本较高，在生产中要留意削减铺张现象。请按以下步骤做好无铅锡线焊接前的预备工作：第一，检查PCB板是否氧化或者有污渍，一般在焊接前需要对PCB板进行清洁。建议使用橡皮擦擦拭或小刀刮走污渍；其次，插件时要留意把所需要焊接的电子元器件插入PCB板中，要求零件尽量平贴PCB板才能PASS；第三，检查插件的状况，可以通过反转PCB板观看零件双脚，尽量保持插件后整齐；第四，留意焊接时的姿势：一般状况是右手持电烙铁,左手持无铅锡线一起放在焊接点上。接下来要留意的是肯定要使到烙铁嘴接触焊点.最佳焊接时间通常在2-3秒就可以了，这

13、时焊点已经完全形成。第五，检查焊点：依据使用阅历表明，焊点从外观上看最完善的是呈塔状，焊点饱满、光亮并圆润。第六，焊接体积较大的物件时,使用无铅锡线的焊接时间则需要加长，一般要超过5秒或更久。我们可通过使用高瓦数烙铁来解决此类问题,可选用60-80W的电烙铁。总之，在使用无铅锡线焊接时要留意以上六点，保证用最少的物料达到最好的焊接效果。八，铬铁头不上锡的处理方法现象阐述：1、电烙铁加热后,表面怎么弄都上不了焊锡；2、烙铁头处发黑；现象缘由：烙铁头表面沾有物质与空气接触发生氧化产生不良；处理方法:1、电烙铁加热后，锉去烙铁头的表面氧化层；2、烙铁头蘸些焊锡膏或松香，让烙铁头接触小块焊锡；3、订正

14、操作挨次：烙铁加热-锉烙铁头-蘸焊锡膏-在小盒盖上摩擦-给烙铁头上焊锡-烙铁头再氧化-再锉烙铁头；建议：1、为防止电烙铁养化及保养电烙铁，不用时要把它从电源上拔下；2、工位上预备一把小平锉、焊锡膏或松香；3、依据电子元器件的实际状况选择合适的焊锡丝线径大小；九，无铅焊锡上锡后焊点不抱负的缘由在无铅环保产品的生产中，由于有很多用户导入无铅进程比较迟，所以往往会觉得无铅锡线和无铅锡条的使用效果比不上有铅锡线和有铅锡条。众所周知，其实无铅产品无论在焊点方面还是坚固度方面都是要比有铅产品稍为逊色。那么，我们应当如何解决无铅焊锡焊点不抱负的问题呢？请留意以下几个方面：1、上锡后产生了黄色焊点 : 产生这

15、个现象是由于焊锡温度过高造成,应马上查看锡炉温度或烙铁头温度及温控器是否故障；2、上锡后焊点凹凸不平:主要现象表现为：焊点整体外形不转变，但焊点表面呈砂状突出表面。请留意结晶体:必需定期检验焊锡内的金属成分，可要求供应商或托付第三方检验机构进行产品抽检；检查锡渣:在焊接过程中，因锡液内含有锡渣而致使焊点表面有砂状突出,这时要留意锡槽焊锡液面是否过低,建议向锡槽内追加焊锡并清理锡槽周边；留意外来物质:由于PCB板上的边角料、绝缘材等隐蔽在零件脚内,在焊接的过程中就会由于杂质的存在而产生影响；3、上锡后焊点暗淡 :产生该现象可分为二种状况看待：(1)上锡后已经有一段时间(约半年左右)，焊点颜色变暗

16、：焊点由于正常氧化而产生此类现象；(2)上锡后焊点即为灰暗：必需坚持定期检验焊锡内的金属成分；有机酸类的助焊剂在热的表面上或残留过久也会产生某种程度的灰暗色,建议在焊接后马上清洗。十，手工焊接的操作方法一、设定烙铁头温度：一般而言，有铅锡线烙铁头温度一般可设定为330，无铅锡线烙铁头温度一般可设定为370。手工烙铁焊时烙铁头温度应当是焊料熔点温度再加上150。二、手工焊接的操作挨次：1、烙铁头首先接触焊盘，将热量传递到焊盘从而使焊盘温度上升，然后再将焊锡丝放到焊盘上，此时焊盘的温度应当足以熔化焊料从而形成连接。由于熔融的焊锡具有向温度高方向流淌的特性，先接触焊盘，它会很快流向烙铁头接触的部位，

17、可保证焊点四周均匀布满焊锡。若供应的焊锡线直接接触烙铁头，焊锡丝很快熔化掩盖在焊接处，如工件其它部位未达到焊接温度，易形成虚焊点。留意问题是不要将焊锡线直接接触烙铁头，由于烙铁头温度很高，这样操作很简洁造成飞溅，严峻时会烫伤操作者的手部。2、锡线撤离烙铁：假如焊锡已经充分润湿焊接部位，形成光亮焊点时，马上脱离（每个焊点焊接时间 2-3 秒），假如焊点表面无光泽而粗糙，说明时间过长。十一，锡炉内铜含量超标对品质的影响及处理方法1.铜杂质含量正常，尚在标准内(Cu<0.08)2.铜杂质含量为0.08%至0.2%之建议如下(0.08<Cu<0.2). 铜杂质含量稍高，.已超出标准0

18、.08%，不影响生产，但须留意氧化物会稍增加，特殊落实操作要领.3.铜杂质含量为0.2%至0.3%之建议如下(0.2<Cu<0.3) 铜杂质含量已高，超出标准0.08%过多，已渐影响生产质量，氧化物产生过多，机板零件简洁短路，助焊剂耗量会增加，建议支配时间协作清炉.4.铜杂质含量大于0.3%之建议如下(0.3<Cu) 铜杂质含量过高，已超出焊锡特性破坏之权限，简洁造成机板零件焊接不良，短路过多，半边焊，吃锡不均匀，零件脚卡锡铺张过多，锡渣氧化会过多，助焊剂浓度调高铺张过多等焊锡不良等状况发生，建议速支配时间协作清炉，更换新锡.十二，焊锡标准下表是美联邦制定之焊锡标准，给宽敞客

19、户作参考用：美国标准 FEDERAL SPECIFICATIONS AND STANDARDS（M.I.L）QQS571ESOLDERALLOY COMPOSITIONS      CompositionTinLeadAnti-monyBis-muth,maxSllyerCopper,maxIronmaxZincmaxAlumi-num,maxArse-nic,maxCad-nlumnaxTotalof altofhorsmaxSn 6362.5to63.5Remalnder0.20to0.500.25-0.080.020.0050.

20、0050.03-0.08Sn 6059.5to61.5Remalnder0.20to0.500.25-0.080.020.0050.0050.03-0.08Sn 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.

21、8to1.20.25-0.080.020.0050.0050.02-0.08十三，焊锡中国国家标准下表是中国焊锡行业国家标准，供客户参考用：种类含锡量含铅量不纯物%参考值SbCuBiZnFeAlAs固态线温度液态线温度比重 Sn63Pb3761-65余量1.00.080.35约183约184约8.4Sn60Pb4058-621.00.080.35约183约190约8.5Sn55Pb4553-571.00.080.35约183约203约8.7Sn50Pb5048-521.00.080.35约183约215约8.9Sn45Pb5543-471.00.080.35约183约227约9.1S

22、n40Pb6038-421.00.080.35约183约238约9.3Sn35Pb6533-371.00.080.35约183约248约9.5Sn30Pb7028-321.00.080.35约183约258约9.7Sn20Pb8018-221.00.080.35约183约279约10.2十五，无铅锡线价格组成无铅锡线是由纯锡碇、纯铜、助焊成分（松香）经过加工制作而成。无铅锡线价格因素主要受制于原料的价格：纯锡碇价格，铜价格。下面就把无铅锡线的价格组成用计算的等式作个说明：基本等式：无铅焊锡=99.3%锡+0.7%铜单位价格等式:单位无铅锡线价格（标准线径1.0mm)=单位锡价*0.993+单位

23、铜价*0.007+单位松香+单位加工费+单位利润下面举例说明1Kg无铅锡线价格：A:2009年7月7日上海有色金属网 纯锡碇每吨现金成交均价为：109250元，每公斤为109.25元;B:2009年7月7日上海有色金属网 铜每吨现金成交均价为:39375元,每公斤为39.375元;C:单位松香(助焊剂)为:1元;D:单位加工费为:3元;E:单位利润为:4元;那么,1Kg标准线径1.0mm无铅锡线价格(F)为: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=116.7

24、6元.假如再加上运输费及其他费用,市面上正常流通状况下的1Kg标准线径1.0mm无铅锡线价格会在:120-130元区间.以上价格组成仅供参考,实际价格请与贵司供应商商洽.十六，焊锡作业检查方法1.检查机器设备由于在焊锡作业流程中，它占有比率变量很小，所以为了达到检查的正确性，可用独立的电子仪器帮助，例如用温度计检测各部份温度，用电表精确的校正仪器参数。从实际作业及记录中，找出最适宜的操作条件。特殊要留意的是，在任何状况下，尽量不要想调整机器设备来克服一些短暂的焊锡问题，这样可能会导致更大的问题发生。2.检查全部的焊锡材料包括助焊剂的比重、透亮度、颜色、离子含量等，及锡铅合金的纯度，这是一项持续

25、性的工作，定期检查加上不定期抽检，都有助于质量的保障。3.检查PCB板及零件PCB及零件的焊锡性不良是造成焊锡性不良的因素之一。例如，当零件脚发生焊锡不良时，可以先锁定其他变量，只针对这些焊锡不良的零件脚彻底比较与分析，通过这种方式的追踪，很快就能将问题来源明朗化。4.检查贯穿孔的质量重孔或钻孔等缺点，可以用放大设备看出贯穿孔是否平整、洁净或者是否有其他杂质、断裂或电镀的厚度标准与否。十七，焊接不良现象的缘由分析一.润焊不良缘由:1.外界的污染 2.埋藏的粒子 3.硅列康油 4.严峻氧化膜二润焊不均匀缘由:主要是焊接表面受污染(氧化),使焊锡不能全面的附着来进行均匀的掩盖.三.锡球.缘由:1.

26、PCB预热不够,导致表面的助焊剂未干 2.助焊剂的配方中含水量过高 3.不良的贯穿孔(PTH) 4.环境湿度过高.四.冷焊.缘由:1.输送轨道的皮带振动 2.机械轴承或马达转动不平衡 3.抽风设备或电扇太强 4.PCB流过轨道出口而锡还未干 5.补焊人员的作业疏失五.焊点不完整.缘由:1.PCB或零件本身的焊锡性不良 b.防焊油墨流入贯穿孔内 c.助焊剂过度受热失活.六.吃锡过剩-包锡.缘由:1.过锡的深度不正确 2.预热或锡温度不足 3.助焊剂活性与比重选择不当 4.PCB及零件焊锡性不良 5不适合的油脂物夹在焊接流程中 6.锡被严峻污染.七.冰柱(拉尖)缘由:1.温度传导不均匀 2.PCB或零件焊锡性不良 3.PCB的设计不良 4.机器设备.八.架桥.缘由:1.PCB煌接面没有考虑锡流的排放,易造成积累而架桥 2. PCB线路设计太接近 3.零件弯脚不规律或零件脚彼此太接近 4.PCB或零件脚有锡或铜等金属之杂物残留5. PCB或零件脚焊性不良 6.助焊剂活性不够 7.锡铅合金受到污染 8.预热不足 9.锡波表面冒出浮渣 10.PCB沾锡太深十八，溅锡缘由分析在焊接作业(特殊是手工用锡线焊接)过程中,溅锡占很大的投诉