最好的焊锡丝 - Sn63Pb37 vs Sn60Pb40 vs ...?

电器工程 焊接
2022-01-22 20:36:33

通常我的电路充满了非常细间距的 SMD 元件。我手动焊接原型,这需要很多时间。好的工具和高质量的焊料可以加快这个过程。

我更喜欢使用含铅焊料,因为它在相对较低的温度下流动性更好。这样我可以防止我的组件过热。商业产品不允许使用含铅焊料,但可以用于原型制作。

市场上有几种类型的含铅焊锡丝。我试图找出哪个是“最好的”。让我们定义“最佳”如下:

  • 低熔化温度(防止组件过热)。

  • 良好的焊盘和引脚润湿性。

  • 最好含有一些助焊剂,这样就不必一直在外部使用它。

  • 非常细的直径,用于焊接小型元件(如 LFCSP 封装、0402 甚至 0201 电阻器……)

  • 价格不是问题。

我有几个问题:
 
 

1. 锡 - 铅合金
我在维基百科上读到 Sn60Pb40焊料在电子产品中非常受欢迎(我同意,到目前为止我一直在使用这个)。Wikipedia 还提到Sn63Pb37稍贵一些,但接头也稍好一些。

您如何看待Sn60Pb40Sn63Pb37实际上有什么区别?
 

2. 外来合金
但这些并不是唯一的焊料合金。更奇特的组合 - 含有锡 + 铅 + 银,甚至含有

这些奇特的组合会改变属性吗?
 

3. 铋和铟合金
你们中的一些人让我知道了铋和铟基合金。我专门提出了一个新问题来解决它们:铋或铟焊料 - 你会选择什么?


注意:我使用焊料排烟器。

4个回答

Sn63/Pb37 优于 60/40,因为它是一种共晶合金。这意味着它在所有 Sn/Pb 合金中具有最低的熔点,并且它在一个温度而不是在一个范围内相对突然地凝固。一般来说,两者都是优势或中性。

与少量(比如说)金的组合往往是为了减少焊料溶解材料(在这种情况下是金)的趋势。

如今,许多焊料避免使用铅,并且通常主要是锡和其他材料,如铜、铋、银等。这样做是为了减少进入废物流的电子产品的毒性。以我的经验,与锡/铅焊料相比,它在各方面都更差,除非在高熔点温度很重要的应用中。

通量是另一回事-有许多不同的类型。

如果不关心 RoHS 合规性(和毒性),带有 RMA 松香助焊剂的 63/37 Sn/Pb 焊料是一个很好的选择,并且有利于高可靠性应用。适合手工焊接或回流焊。

对于面向全球市场的生产,可能需要使用温度曲线更加挑剔且性能较差的无铅焊料。有时水溶性或免清洗助焊剂是可以接受的,这取决于产品及其对工艺的影响程度(以及可能对产品功能的影响)。

可焊性更多地与氧化铜表面和减少氧化和立碑的助焊剂选择有关。

我记得共晶或最低温度的焊料混合物是 63/37。

在某些情况下,锑污染焊料会导致接头不良。

但与;相比,温度差异很小;表面处理、清洁度、助焊剂的选择、浆料的储存温度、露天时间、保质期;回流焊垫设计,板预热器(煎锅或红外线烤箱,或?)和带有热电偶的热空气或辐射热曲线曲线,没有湍流但流动平稳。

这些都会影响润湿、挥发物的燃烧速率、表面张力、短路、开路、墓碑等,并确保焊盘设计针对回流和热分布进行了优化。

还要确保在设计发出并由电路板车间检查之前完成了 DRC。

从实用的角度来看,两者的主要区别在于63/37是一种共晶合金。简而言之,这意味着它具有单一熔点,而不是像 60/40 焊料那样的塑料范围。

对于原型设计和业余爱好者使用,这实际上更多是一个偏好问题。例如,如果您将电线焊接在一起,63/37 更容易使用,因为它会更快地凝固并且不会导致冷焊点。但是,如果您在 pcb 上手工焊接表面贴装元件,那么 60/40 的塑料范围会有所帮助,因为它可以让元件“卡入”到位。

“用于焊接小型元件(如 LFCSP 封装、0402 甚至 0201 电阻器)的非常细的直径”

这意味着您在谈论焊锡丝,而不是焊膏。汉高多核产品是我的首选。

我个人的简短回答:Henkel Multicore Sn63/Pb37 0.38mm Crystal 400。(Digi-Key 82-117-ND)。

Henkel Multicore Sn60/Pb40 0.35mm Ersin 362(后者的名称是助焊剂成分)也不错,但我喜欢 63/37。

一些更奇特的合金,例如 Bi58/Sn42(或 Bi57.6/Sn42/Ag0.4)可以作为焊膏获得,但实际上并不作为焊锡丝存在。

这些铋合金很有吸引力,因为它们是一种不含铅的低温共晶合金。通常与无铅合金相关的许多缺点源于较高的工作温度。

就个人而言,我确实经常喜欢像您一样在小型实验室使用含铅合金。显然,如果您的产品需要符合 RoHS 标准,那么您需要无铅,如果您在任何工业 PCBA 生产线上制造 PCB 组件,那么无论如何它们都将使用无铅合金和温度曲线进行设置,所以即使您并不严格需要 RoHS,您仍然可以使用它。

ChipQuik 生产各种不同合金的焊膏,包括 138C 铋合金,以适合小型研发或爱好用户的小包装。

如果您正在对已经有焊料的电路板进行返工,最好使用电路板上最初使用的相同焊料,否则您会得到一种“介于两者之间”的合金,它可能具有未知的冶金特性。这对于低温 Bi/Sn 合金尤为重要,如果存在一点点意外的 Pb“掺杂”,它们会显着改变其熔点和机械性能。

Sparkfun 出售一种 Sn96.35/Ag3/Cu0.5/0.15Sb 合金,他们声称这种合金很棒——但它看起来像是一种奇怪的合金!它与 Ag03A 接近,但有所不同,它没有出现在 Great Wikipedia Table of Solder and Solder-Like Alloys 中。