最佳焊锡丝-Sn63Pb37 vs Sn60Pb40 vs…？

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通常，我的电路中充满了非常精细的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该过程。

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。含铅焊料不允许用于商业产品，但可以用于原型制作。

市场上有几种类型的含铅焊锡丝。我试图找出哪一个是“最佳”的。让我们定义“最佳”如下：

熔化温度低（防止组件过热）。
垫和销的良好润湿性。
最好包含一些助焊剂，因此不必一直在外部使用它。
非常细的直径，用于焊接小零件（例如LFCSP封装，0402甚至0201电阻器，...）
价格没有问题。

我有几个问题：

1.锡-铅合金
我在Wikipedia上读到Sn60Pb40焊料在电子产品中非常流行（我同意，到目前为止，我已经使用过这种焊料）。维基百科还提到，Sn63Pb37稍贵，但接头也稍好。

您如何看待Sn60Pb40和Sn63Pb37？实际有什么区别？

2.外来合金
但是，这些并不是唯一的焊料合金。更多奇特的组合-包含锡+铅+银，甚至含金。

这些异国组合会改变属性吗？

3.铋和铟合金
你们中的一些人使我意识到了铋和铟基合金。我有一个新问题要解决：铋或铟焊料-您会选择什么？

注意：我使用焊锡抽排机。

soldering

— 穆里尔
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您忘记了一项重要属性：环境影响。铅基焊料在欧盟是行不通的，因为它有毒且难以处理，不会使回收公司的员工面临健康风险。因此，铅基焊料在欧盟和向欧盟出口的大多数国家中大多消失了。

— Attila Kinali

如果您想要真正的低温焊料，请查看铟合金。甚至还有一家名为Indium Corp的公司专门研究它们。它们与熔融温度的焊料降至〜38℃。

— 该光子

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@ThePhoton，请稍等，我感到困惑。38°摄氏度？你是认真的吗？我在DigiKey（零件号SMDSWLTLFP32-ND）上的铋基焊料的数据表中看到，熔点是138°C，而不是38°C ...

— K.Mulier

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即使您仅将铅基焊料用于原型，在我所知的大多数辖区中，任何碰触到焊料尖端的东西都需要立即使用有毒废物标签。除非您真的需要含铅焊料，否则我建议使用无铅焊料。

— Attila Kinali

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不幸的是，无铅焊料在手工焊接时会产生质量很差的接头。它不能很好地流动，润湿小焊盘可能很困难，经常使接头变得脆弱而无光泽，而不是牢固而有光泽等。无铅焊料最好与回流焊炉一起使用，呈糊状。我总是买含铅焊锡丝。我认为环境方面与原型设计无关。现在确定，烟雾是有毒的。小心。没有比使用任何其他有毒化学蒸气更危险的了。含铅焊料可减少或减少返工，从而始终提供更好的结果。

— 醉酒代码猴子

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Sn63 / Pb37优于60/40，因为它是低共熔合金。这意味着它具有所有Sn / Pb合金中最低的熔点，并且在一个温度下而不是在一个范围内会相对突然凝固。通常，两者都是优势或中立。

与少量（例如）金的组合倾向于减少焊料溶解材料（在这种情况下为金）的趋势。

如今，许多焊料都避免使用铅，并且通常大多与其他材料（例如铜，铋，银等）一起使用锡。这样做的目的是减少进入废物流的电子设备的毒性。以我的经验，与锡/铅焊料相比，在所有方面都更糟，除非在高熔化温度很重要的应用中。

助焊剂是另一回事-有许多不同的类型。

如果无需考虑符合RoHS要求（和毒性），具有RMA松香助焊剂的63/37 Sn / Pb焊料是一个很好的选择，并且对高可靠性应用非常有用。适于手工焊接或回流。

对于面向世界市场的生产，可能有必要使用温度曲线更加复杂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，具体取决于产品及其对工艺的影响（以及可能影响产品功能）。

— 斯佩罗·佩法尼（Spehro Pefhany）
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关于低共熔合金，最重要的是：凝固时，固体部分的成分等于液体部分的成分。因此，您不会在固化的材料中混杂组成不同的区域（具有不同的物理特性，如TCE）。

— Photon

@ThePhoton啊，这可能是凝固更加突然的原因。谢谢。

— Spehro Pefhany

是的，那也是。由于随着销售开始形成液体成分不会改变，因此熔融温度也不会改变。

— Photon

我喜欢下面@Minho的答案。他指出，共晶63/37合金凝固速度更快，这不利于SMD组件的自动对准。

— K.Mulier

@ K.Mulier自对准非常复杂-涉及润湿和表面张力。63/37含铅焊料通常比无铅焊料好。例如，参见表面贴装技术中的组件自对准研究（K.Dušek1），M。Novák1），A。Rudajevová2）

— Spehro Pefhany

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可焊性与氧化铜表面和助焊剂的选择有关，以减少氧化和墓碑。

我记得低共熔或最低温度的焊料混合物是63/37。

在某些情况下，锑会污染焊锡，从而导致焊接不良。

但是与之相比，温度差异很小。表面处理，清洁度，助焊剂选择，焊膏储存温度，开放时间，保质期；用于回流焊的垫板设计，板子预热器（煎锅或IR烤箱或？）以及带有热电偶且没有湍流但流动平稳的热空气或辐射热曲线。

所有这些都会影响润湿性，挥发物的燃烧率，表面张力，短路，开裂，墓碑等，并确保针对回流焊和热分布对焊盘设计进行了优化。

另外，在将设计发送出去并由电路板车间检查之前，请确保已完成DRC。

— 托尼·斯图尔特Sunnyskyguy EE75
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非常感谢你。您的意思是：“在某些情况下，锑污染焊锡会导致焊接不良”。怎么会这样

— K.Mulier

供应商质量..我们的公司曾经在80年代常规由化学家定期检查焊料中的锑和其他污染物，因为大型机的细间距板看起来像雷明顿剃须刀箔的外层，中间有50层铜层，巨大的垃圾箱用于购物车液体金浸入电镀。我强烈建议您使用某种类型的沉金或等效电镀。

— 托尼·斯图尔特Sunnyskyguy EE75'9

实际上，镀金触点比HASL轧机运行差。要将金镀到铜上，您需要在两者之间镀镍，否则铜会迁移穿过金并最终腐蚀它。镍不是很好的导体，因此镀金的焊盘通常比纯铜具有更高的电阻。镀金与金接触的唯一原因是可以长期防止腐蚀，但是为此您已经可以在喷涂中使用保形涂层。金还溶解在锡中，锡会改变焊料的成分，从而影响焊点质量。浸银最好。

— 醉酒的代码猴子

谢谢DCM，我实际上是在考虑ENEPIG，但说IG，是的，ENIS和IS都非常好。

— 托尼·斯图尔特Sunnyskyguy EE75'9

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从实用角度看，两者之间的主要区别在于63/37是低共熔合金。简而言之，这意味着它具有单一的熔点，而不像60/40焊料那样具有塑性范围。

对于原型设计和业余爱好者的使用，这实际上是一个偏爱的问题。例如，如果将电线焊接在一起，则63/37会更易于使用，因为它会更快固化并且不会引起冷焊点。但是，如果您要手工将表面安装组件焊接在PCB上，则塑料范围为60/40可能会有所帮助，因为这会使组件“咬合”到位。

— 敏保
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有趣。您可以更深入地研究“定位”吗？我不知道两种合金在这种特定方式下会有所不同。我想知道更多:-)

— K.Mulier

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由于许多SMD器件都很轻，因此熔融焊料的表面张力将迫使它们正确对准。这仅在焊料处于熔融状态时才会发生。非共晶焊料合金将在更宽的温度范围内熔化，这在您手动焊接时很重要。

— Minho

这就说得通了。感谢您指出这一点:-)。您是否有使用铋基或铟基焊料的经验？

— K.Mulier

我使用了合金中含有铋的Chip Quick Low Melt。使用它的主要原因是用于拆焊热敏组件或连接器。

— Minho

哦好的。但是焊接而不是拆焊怎么样？

— K.Mulier

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“非常小的直径，适合焊接小零件（例如LFCSP封装，0402甚至0201电阻器”）

这意味着您在谈论的是焊锡丝，而不是焊锡膏。汉高多核产品是我的首选。

我个人的简短回答是：汉高Multicore Sn63 / Pb37 0.38mm Crystal400。（Digi-Key 82-117-ND）。

汉高Multicore Sn60 / Pb40 0.35mm Ersin 362（后称焊剂成分）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，但实际上却不作为焊丝存在。

这些Bi合金是无铅的低温共晶合金，因此具有吸引力。通常与无铅合金有关的许多缺点源于较高的工作温度。

就我个人而言，我确实喜欢像您一样在小型实验室中使用含铅合金。显然，如果您的产品需要符合RoHS要求，那么您就需要无铅，如果您要在任何工业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，因此即使您严格不需要RoHS，也可以使用它。

ChipQuik以小包装生产与各种小型合金兼容的焊膏，包括138C铋合金，适合小型研发或爱好用户。

如果要重新加工已经有焊料的电路板，最好使用原来与电路板上相同的焊料，否则会得到一种“中间”合金，这种合金可能具有未知的冶金性能。这对于低温Bi / Sn合金尤为重要，如果存在少量偶然的Pb“掺杂”，它可以显着改变其熔点和机械性能。

Sparkfun销售一种Sn96.35 / Ag3 / Cu0.5 / 0.15Sb合金，他们声称这种合金很棒-但看起来像是一种怪异的合金！它与Ag03A接近，但有所不同，它没有出现在Wikipedia焊料和类似焊料的合金大表中。

— 路加
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非常有趣的答案！感谢您提供DigiKey数字。

— K.Mulier