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焊接和拆焊,焊料的种类有哪些?

时间:2020-03-24 00:27来源:海猎人

 

焊接和拆焊

焊接是电子学操作的精髓。当走进一家电子产品商店或一间电子实验室时,你首先就会闻到熔融的焊丝发出的气味。几乎所有电子学中用到的元件都可以用焊料来焊接,只是形式各异。

4.2.1 焊料的种类

焊料是两种或多种金属的合金。以前,典型的焊料包含锡和铅,而现在,无铅焊料以及对导电性或强度有较高要求的应用使得其他金属也被添加到了焊料中。焊料的成分金属的比值是变化的,由焊料的用途决定。过去,电子工作最常用到的合金就是锡和铅60/40的合金(Sn60/Pb40)。另一种常见型号的比例是63/37,熔点略低。对于焊料在管道上的应用,包括铜管的制造,比例通常是50/50,熔点要高得多,需要用焊炬或坚固的焊接工具来焊接。

早期,焊接是用来把铜管和锡罐的接缝处连接在一起的。之后,这一技术在电子学中也得到了应用,因为它容易在元件的金属引脚之间制造牢固、导电性强的连接。由于焊料中含铅,20世纪80年代,它曾一度被禁止用于管道焊接。从2006年开始,大多数家用电子产品也已经废除了以铅为基本成分的焊料,尽管它仍然在高可靠性、航空航天、军事等领域有着广泛的应用,业余爱好者也喜欢这种焊料。无铅焊料通常是各种比例的锡-铜合金(Sn-Cu)或锡--铜合金(Sn-Aq-Cu)。无铅焊料的熔点与锡-铅焊料的熔点不同,而现代的烙铁是可以很容易应对这种区别的。RoHS(有害物质使用限令——即无铅)焊料的主要问题包括易用性和长期可靠性。

虽然很多人都担心焊料中含铅的问题,但这个问题并不像有些人所想的那么危险。在焊丝合金中,铅十分稳定,如果妥善处理,危害就能降到最低。最令人担忧的是摄入的铅。费米实验室(费米国立加速器实验室)有一个专门网站讨论铅焊料的危险(http://dozuki-documents.s3.amazonaws.com/aHU1fKPCrRTIuHon.pdf )。要点是:在使用含铅焊料工作时,不要饮食,在使用后一定要洗手。实际上,在工作台上进行任何操作后都应该洗手,因为焊料中含的铅并不是电子学应用中唯一有害的物质。

ECNElectronic Component News )杂志发表的一篇社评中(http://www.ecnmag.com/articles/2011/12/was-lead-free-solder-worth-effort ),约翰·泰特斯对于转向使用无铅焊料的影响进行了简要概述,很多观点是中立或者负面的。主要问题之一是,迄今为止都没有任何数据证明以铅为主要成分的焊料是环境中游离铅的主要贡献者。主要问题之二是,无铅焊料的可靠性更低,更易于引发锡须等问题,从而引发长期的可靠性问题。无铅焊料的最初支撑者承认情况确实如此。另一篇有趣的社评刊登在2007年的《电子设计技术》(Electronic Design News EDN)上,揭露了环绕在无铅焊料周围的神秘谜团(http://www.edn.com/electronics-blogs/signal-integrity/4316943/Roll-back-the-lead-free-initiative-12-ROHS-myths )。

若想使用无铅焊料,有两种可用类型。商店里出售各种尺寸的带助焊剂药芯的锡-铜合金(99.3%Sn0.7%Cu)焊料卷。锡-铅焊料和无铅焊料所用的助焊剂相同,不是松香基,就是水溶性的。锡--铜(Sn-Ag-Cu)焊料主要由日本生产厂商使用,用于工业生产中的回流焊接、波峰焊接以及手工焊接。关于使用无铅焊料进行手工焊接,凯斯特有一篇很好的评论(http://www.kester.com/kester-content/uploads/2013/06/Lead-free-Handsoldering.Final_.4.19.06.pdf )。

无铅焊料的流动性不如锡-铅(Sn-Pb)焊料好,而且大多数类型的焊料所要求的工作温度也略高(比锡-铅焊料高出5℃~25℃)。因此,有的资料建议初学者首先使用锡-铅焊料,在掌握了一些焊接技术后再改用无铅焊料。

尽管在过去的几年中,无铅焊料有了一些改善,但是仍旧可能产生焊须的问题,而且由于原料金属的内在特性,无铅焊料的使用总是要比主要成分为铅的焊料略微困难一些。你可以自己决定使用什么种类的焊料。

焊接和拆焊,焊料的种类有哪些? - 海猎网-海猎人  使用任何焊料都会产生一些烟雾。烟雾并不是焊料产生的,因为焊接的温度达不到使焊料金属汽化的温度。烟雾是助焊剂产生的,但是吸入太多的烟雾也不好,所以你可以在工作台上装一个小电扇来吹散烟雾。不要浪费金钱去买带有烟雾收集器的烙铁,它们真的不管用(除了特别昂贵的工业级别工具),而且无论如何,从当地药房买的便宜电扇都可以吹走烟雾,并且使你感到凉爽。

-铅焊料仍然可以买到,用起来很容易,而且如果你不摄入铅的话,用起来也是比较安全的。电子工作中,最常见的焊料形式是一根中空的导线,其中用助焊剂填充,一般为某种松香(类似于小提琴手用来擦琴弓的材料)。图4-24展示了一卷一磅重的松香芯焊料。无铅焊料也有成卷出售的,与图4-24所示相同。

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 4-24 一卷焊丝

在焊接表面组装元件时,焊膏 十分重要。焊膏的主要成分是研磨的焊料、助焊剂和黏合剂,可以用涂药器涂在电路板上元件装配的部位。无铅焊料和传统的锡-铅焊料都有配套的焊膏。有的焊膏是管装的,可以在使用时挤出来,有的则装在小型容器中,盖着螺纹旋盖。图4-25展示了一管焊膏以及一套备用的涂药器针头。

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 4-25 一管焊膏

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