这些无铅焊点中的那些黑点是什么?


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我刚刚更改为无铅焊料(我现在使用Chip Quik的“ SMDSWLF.031,具有2.2%免清洗助焊剂的Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5焊料),但是我不确定我在检查电路板时看到。

下图显示了一个示例:第一个是在焊接后拍摄的,我认为焊点周围的黄色残留物是助焊剂,但我不知道焊料上的那些黑点是什么。第二次是在用异丙醇清洗电路板后拍摄的,黄色残留物消失了,但黑点仍然存在。

刚焊接后的焊点,黄色和黑色残留物

用IPA清洁后的焊点,黑色残留物

我的焊台通常设置在350到375摄氏度之间(通常是从更改为无铅焊料后的温度),但似乎温度设置对黑点的外观没有任何影响。

我看到的是,黑点在较大的打击垫中更频繁地出现。我想知道是否是因为我留给烙铁更多时间加热焊料而烧掉了助焊剂。

使用含铅焊料时,永远不会看到那些黑点(并且接头看起来更好)。但是,我不能再使用含铅焊料(法规要求)。

那么,我的问题是黑残留物是什么?第二个问题是:这是连接不良或焊接技术不良的征兆吗?

附加信息:我正在使用的大多数组件的引线都经过锡处理。PCB焊盘经过HASL处理(无铅)。

更新:我使用其他供应商的PCB进行了测试(怀疑PCB焊盘的HASL饰面有问题),甚至尝试使用裸铜原型板,但仍有黑点。我也尝试过在焊接前清洁焊锡丝,因为我不使用原始胶卷中的焊锡丝,而是手工将其重新包装在较小的塑料管中(怀疑来自重新包装人员的手中的残留物)。我还尝试使用较低的温度,低至275摄氏度(由于@metacollin的建议),并更换了烙铁头。然而,黑点仍然存在。

然后,我用不同的光源重新检查了焊点。现在很明显,这些黑点不是残留物,而是焊料表面的小凹坑或凹坑。所以现在我要用不同的灯检查电路板,因为我以前使用的灯会投射那些硬阴影。

附带说明,将温度降低到275-300摄氏度确实改善了焊接效果。我惊讶于使用较高的温度实际上会使无铅焊料的熔化变慢。我认为助焊剂燃烧得太快了,这在高温下会变得更糟。

我还联系了焊料制造商,他们是建议使用不同PCB进行测试以排除焊盘表面涂层的人。


这是发生在所有组件上还是仅发生在某些组件上?图片中的组件引脚看起来好像是镀金的。在某些情况下,不良的镍镀层会在金的薄层下腐蚀。引脚或焊盘焊接后,腐蚀的镍就会浸出。我记得旧的镀银别针可以做同样的事情。
Nedd

它发生在所有组件上。我认为我使用的大多数组件都是锡处理的(某些引脚接头似乎是镀金的除外)。
MV。

你问过奇奎克吗?
莱昂·海勒2015年

好主意。我刚刚给他们发送了一封电子邮件。
MV。

Answers:


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Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5焊料的液相线为217°C,良好的旧63/37的共晶点为189°C。所以,是的,温度升高太多。大多数零件的额定温度为260°C,最长10秒。在您使用的温度下进行焊接可能会损坏组件,削弱了您焊接的每个焊盘下方的胶水(铜已粘在FR4上),产生了更多的有害烟气,而对于无铅焊料而言,这已经更加有害了。 ,并且通常无济于事。

我想我知道你为什么把铁调得这么高。如果是,脚铁甚至是尖脚with脚的优质熨斗,并且没有任何意图,那么您将需要将其调高到比正常温度高得多的温度,以克服the脚铁尖的cr脚耐热性,以启动接头。但是,一旦接头牢固地润湿了尖端,热阻就会显着下降,并且接头将全力承受那些过高的温度。因此,即使看起来是在合理的时间内开始熔化焊料所需的温度,一旦熔化,它可能会变得过热。

实际上,我有一个Hakko铁头,上面有cr脚的假冒笔尖,并且一直不断地将其设置在您用于无铅焊接的确切温度范围内,至少直到我意识到发生了什么。有时我什至将温度升高到400°C。我现在知道这是一个坏主意。

有一种非常简单的方法来判断您的烙铁头是一个好工具还是您不应该用于实际电子工作的工具。将其从熨斗中取出,并使用磁铁查看其磁性。它根本不应该是磁性的,或者也许是非常非常弱的磁性。好的烙铁头有铜芯,内部可能有薄的钢套或垫片,但没有大量的铁磁材料。坏提示将使用钢/铁,因为它便宜得多。不幸的是,这也将导致烙铁头的热阻约为热阻的6倍,这确实不可行。

好的,现在我终于可以回答您的问题了!

这些深色斑点是树脂基焊剂的残留物。免清洗助焊剂通常由水溶性树脂(相对于松香)制成,并且在加热过程中,大部分会蒸发掉。通常,通常会残留一些惰性固体,高温会使它们氧化(或某些东西)并变成棕色至黑色。这些固体与焊料要润湿的相反,因此它们会结块并被推到熔融焊料接头的表面。它应该脱落,但可能只能用一些粗糙的刮擦,例如使用钢丝刷。据我所知,它对接头不会产生有意义的影响,但是如果要避免这种情况,我建议降低铁的温度(并可能要换一个新的烙铁头和/或铁,因此焊接对较低的温度),尽管这可能无法完全解决问题。有时,特定批次的助焊剂中只有一些惰性杂质。只要将其从关节中推出到表面(几乎总是如此)就可以。

哦,最后一件事:没有干净的助焊剂不是。应该将其称为“不紧急清洁”,但大多数未清洁的焊剂肯定会留下膜或残留物,并且如果将其留在板上几天也不会完全吞噬痕量的铜。甚至更多,我听说它们并不总是像人们认为的那样惰性。尽管可能要花费更长的时间(数月),但它仍然可能导致问题。但是,本段中的大部分内容只是我从其他我信任的工程师那里听到的信息,但是我没有任何实际数据可以备份,因此请带上一小袋盐等。


我更新了问题。这些黑点实际上是焊料表面的小凹坑。关于您的建议,我更换了烙铁头并降低了温度。令我惊讶的是,它实际上大大改善了焊接过程(焊料融化得更快,并且残留的褐色更少)。谢谢。
MV。

嗯 我将更新我的答案。黑色树脂理论确实发生了,这是发生在我身上的。但是显然,这与这种情况无关。只是点蚀吗?我的意思是说,着色是否完全是由于从凹坑中投射出的光线和阴影造成的,还是凹坑中还存在一些变色?这听起来像是金属间效应。
metacollin 2015年

同样,我很高兴至少在其他方面也有所帮助,即使我不关心您的实际问题。但是较低的温度可能并不能加快焊接速度,这是更好的提示。在移动的焦耳中,铜尖要比铁尖快得多,以至于即使在较低的温度下使用,铜尖也仍然要快得多。烙铁头的内部实际上是重要的部分,而不是进行焊接的实际表面。
metacollin 2015年
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