回流焊和焊接方法简介-德赢Vwin官网网

本文的目的是解释使用自动化设备焊接 Merit Sensor 制造的传感器的最佳技术。必须评估和测试所有配置文件以获得最佳性能。

由于对铅的安全性的担忧以及禁止使用铅的新法规，例如欧洲的有害物质限制 (RoHS) 指令，越来越多的公司已停止在制造过程中使用传统的锡铅 (Sn/Pb) 焊料电路板。 RoHS 指令已禁止欧洲销售含有超过指定水平的镉、六价铬、铅、汞、多溴联苯 (PBB) 和多溴二苯醚 (PBDE) 阻燃剂的新型电气和电子设备。

Merit Sensor 提供固定在陶瓷基板上且符合 RoHS 标准的压力传感器。无铅焊盘镀有 AgPt，以确保大多数 PCB 连接具有出色的焊点。

Merit Sensor 部件可以使用含铅或无铅焊接工艺进行焊接。本文旨在指导客户如何使用无铅焊料或含铅焊料焊接 Merit Sensor 部件。

为了满足RoHS指令，产品必须使用无铅焊料进行焊接。

用无铅焊料焊接

由于 Merit Sensor 的压力传感器是在陶瓷上制造的，因此应选择适合焊盘的无铅焊料。 Merit Sensor 建议使用熔点为 217-221 °C 的含 SnAgCu 的焊料合金。表 1 显示了 SnAgCu 系列中的无铅焊料合金。

表 1. SnAgCu 系列无铅焊料合金

与含铅焊料相比，无铅焊料合金的表面可能会出现显着差异。此外，与含铅焊点相比，无铅焊点将具有暗淡或无光泽的表面。这是因为当无铅合金开始冷却时，焊点表面会变得粗糙。这种粗糙度归因于无铅合金的体积收缩增加。与含铅焊点相比，无铅焊点通常更小，但这对可靠性没有影响，因为这些只是外观特征。

与含铅焊料相比，无铅焊接的回流焊曲线需要更高的熔点。电路板上的温差应该减小，因为无铅焊料的工艺时间比含铅焊料少。由于这个事实，Merit Sensor 不推荐 IR 回流系统用于无铅焊接，而是建议使用强制对流回流系统以确保无铅回流焊接成功。

Merit Sensor 提供的压力传感器可以使用基于标准 IPC/JEDEC J-STD-020C（2004 年 XNUMX 月）的配置文件进行焊接。为了确定最佳温度曲线，必须评估每个过程。最佳温度曲线由电路板和使用的焊膏决定。

根据 IPC/JEDEC J-STD-020C 推荐的配置文件如表 2 和图 2 所示。

表 2. 根据 IPC/JEDEC J-STD-020 C 的无铅分类回流曲线

图 2. 根据 IPC/JEDEC J-STD-020 的无铅分类回流曲线。

氮气的使用 —如果由于温度升高和无铅焊料氧化导致空气导致焊点不理想，则可能必须在氮气中工作；然而，大多数无铅焊膏可以在空气中使用。如果焊点没有充分润湿，可以使用氮气。

手工焊接 —Merit Sensor 不推荐手工焊接。与含铅焊料合金相比，无铅焊接需要额外的能量。向焊点的热传递至关重要，切勿使用烙铁进行尝试。

使用烙铁时，应记住无铅焊接需要快速传热才能获得成功的焊点。它可能需要将尖端温度提高到 360-390 °C 和/或更长的时间。强烈建议使用至少 80 瓦功率的焊台。预热可用于减少手工焊接过程中周围元件产生的热量，就像回流焊一样。

使用含铅焊料焊接压力传感器

如果使用含铅焊料，温度不应超过 225 °C 并持续 30 秒。 Merit 压力传感器应使用“免清洗”型焊膏进行焊接，该焊膏含有 62%Sn36%Pb2%Ag，熔点为 179 °C。含 2%Ag 的焊膏显着减少了银从 AgPt 焊盘迁移到焊膏中。反之，不宜使用63%Sn37%Pb焊膏。表 3 和图 3 显示了 SnPb 焊料的正确回流曲线。

表 3. 根据 IPC/JEDEC J-STD-020C 的 SnPb 分类回流曲线

根据 IPC.EDEC J-STD-020C 的 SnPb 分类回流曲线。

如果正确遵循回流工艺，则焊点应该能够覆盖陶瓷 PCB 的整个焊盘。在大多数情况下，由于陶瓷的高导热性，手动焊接会导致设备过热。极低的温度会导致部分焊接，这将进一步导致与 PCB 的连接较弱。中间的焊点是足够焊料的一个例子。但是，该焊料未能浸湿并覆盖整个焊盘。右侧的焊点暴露在低温和焊料不足的环境中，导致焊盘覆盖率不理想，并且由于焊料起球，焊点也很脆弱。建议将热电偶连接到传感器以优化焊接曲线并确保不超过最高温度。

校准的应力归一化延迟

为获得最佳结果，Merit Sensor 建议在校准之前，允许任何表面贴装压力传感器在室温下静置至少 48 小时。回流焊引起的应力通常会在此期间正常化，并有助于改进产品校准。

审核编辑：郭婷

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