RA 25010

适用于

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  手工焊接

  手工焊接是电子制造业中的一项技术，它使用手工（脱焊）烙铁来制作焊点或从PCB板上脱焊一个元件。该工艺主要用于返工和维修，但也可用于焊接在批量焊接工艺（回流焊或波峰焊）中被遗漏的单个元件。这可能是由于这些元件的可用性或温度敏感性造成的。电烙铁通常是焊台的一部分，焊台有一个控制电烙铁温度的电源。这个温度可以根据所使用的焊接合金来设定，通常在320°C-390°C之间。电烙铁有一个可更换的焊头，可以根据要焊接的部件来选择。为了达到最佳的热传导效果，建议使用最大的焊头，当然在焊接（重热质）通孔元件时也是如此。对于焊接热重的元件和电路板，焊台的功率对于保持焊头的设定温度也很重要。在返工和维修中，为每个不同的元件更换焊头是不现实的，只能使用一些焊头。焊头的存在是为了连续焊接几个表面贴装的焊点，例如SOIC（小尺寸集成电路）和QFP（四层扁平封装）。为了促进热传递和焊料的流动，焊头是可湿润的，这意味着它们与焊接合金发生了相互作用。在焊接过程中，这些焊头会被氧化，它们会失去其润湿性，从而阻碍热传导。这种情况可以通过使用焊头稀释剂等清洗焊头来避免。一段时间后，焊头也会磨损，需要更换。避免使用研磨性或刺激性的焊头清洁剂，或避免用钢丝绒或砂纸等机械性清洗焊头，可以优化焊头的使用寿命。建议使用绝对不含卤素的焊尖稀释剂。 在手工焊接中，焊点的焊料通常由焊锡丝提供。焊丝有几种直径和几种合金，里面有一定数量的某种类型的助焊剂。 该合金通常与散装焊接工艺（回流焊、波峰焊或选择性焊接）相同或相似。直径是根据焊点的大小来选择的。焊丝中的助焊剂含量通常由要焊接的元件和电路板的热质量决定。(热质量大的）通孔焊点需要更多的助焊剂。更多的助焊剂含量也会在焊接后产生更多的视觉助焊剂残留物。有时需要额外的助焊剂，在大多数情况下是液体返工和修复助焊剂，但也可以是凝胶助焊剂。 助焊剂/焊丝的类型是由被焊接表面的可焊性决定的。对于电子元件和PCB板的正常可焊性，建议使用绝对无卤的 "L0 "型助焊剂/焊锡丝。一般来说，手工焊接操作是这样进行的：根据所使用的焊接合金设置焊头的温度。对于无铅合金，建议工作温度在320℃和390℃之间。对于像镍这样密度较大的金属，温度可以提高到420℃。使用一个好的焊台是很重要的。使用反应时间短、功率足够的焊台，以满足你的应用。选择正确的焊头：为了减少热阻，重要的是与被焊接的表面形成一个尽可能大的接触面积。同时对两个表面进行加热。用焊锡丝略微接触焊头和待焊表面的结合点（少量的焊锡可确保大幅降低热阻）。随后不间断地在靠近焊头的地方加入适量的焊料，但不要接触到焊头。这将减少助焊剂吐出和助焊剂过早消耗的风险!

关键优势

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  活动增加

  对于可焊性差的表面，如黄铜、未受保护的镍、氧化银、未经过微蚀的铜......或可焊性下降的表面，如存放时间过长或受热过多的I-Sn、很久以前通过无铅回流曲线的Cu-OSP，都需要提高焊接产品的活性。最流行和公认的焊接产品的分类是IPC。L0是最低的活化等级和标准，它应该适用于电子组装中使用的所有正常质量的常规表面。L1是最低的活化等级，但其卤素含量高达0.5%。在大多数情况下，这些卤素在前面提到的许多可焊性差或退化的表面上已经可以得到更好的效果。其他活化等级是M0和M1以及H0和H1。M代表中等，H代表高。0代表M0和H0的卤素含量不超过500ppm。1代表M1级的卤素含量不超过2%，H1级的卤素含量允许超过2%。H级的焊接产品要小心对待，因为它们可能具有腐蚀性，需要被清洗掉，最好是在自动化的清洗过程中。
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  润湿能力增强

  焊锡产品的润湿能力是指焊锡产品的激活能够多好地清除待焊接表面的氧化物。这些氧化物需要被清除，以使液体焊接合金能够渗透到待焊接的表面。当电子制造业中需要焊接的表面质量正常时，可以使用最低活化等级L0的焊接产品。一般来说，只有当表面退化或贱金属难以焊接时，才会使用活性较高或润湿能力较强的产品。例如，在焊接前涂得太薄或存放时间太长的化学Sn，在湿热条件下存放时间太长且严重氧化的元件或PCB板，未受保护的镍、黄铜...。 使用润湿能力增强的产品的另一个可能的原因是易于使用。例如，一般来说，润湿能力增强的焊丝会提供更快的焊接，并且对产生良好的手工焊接点所需的正确处理不那么敏感。在对焊接后的残留物要求不高的电子单元的大批量手工焊接操作中，通常使用润湿能力更强的焊锡丝。此外，在机器人焊接和激光焊接中，也经常使用润湿能力更强的焊丝，因为一般来说，它们在这些工艺中具有更好的性能。
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  酒精基（VOC）

  醇基焊剂是以酒精作为主要溶剂的液体焊剂。在电子制造业中使用的大多数液体助焊剂仍然是醇基的。主要原因是它们在历史上的使用和因此而获得的市场份额，以及与水基助焊剂相比，它们的工艺窗口一般较大。水基助焊剂与醇基助焊剂相比有许多优点，如消耗量低，无VOC（挥发性有机化合物）排放，无火灾危险，不需要特殊的运输和储存，生产区的气味较低......然而，许多电子制造商似乎更喜欢醇基助焊剂的较大工艺窗口，而不是水基助焊剂的优点。一般来说，醇基助焊剂对正确的喷雾助焊剂设置不太敏感，无法在表面和通孔中获得良好的助焊剂应用。此外，它们在预热时更容易挥发，在波浪接触时，剩余的溶剂滴产生焊球、焊料飞溅或桥接的风险更小。另一个使水基助焊剂的实施复杂化的参数是，在某些情况下，更换助焊剂可能是一个耗时而昂贵的过程。它通常涉及到同源测试和终端客户的批准。特别是对于EMS（电子制造服务=分包商），这可能是一个挑战。 一些国家已经实施立法，限制工厂烟囱的VOC排放，或对VOC排放征税。这似乎是改用水基助焊剂的一个额外激励因素。 最近的一个事态发展迫使许多制造商开始研究水基助焊剂。2020年初的COVID贫血症，突然增加了对醇基消毒剂的需求，以至于在某一时刻，市场上的醇类产品几乎不存在。幸运的是，生产酒精的行业能够及时提高产量，避免电子制造商在没有助焊剂的情况下操作他们的焊接机。
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  以松香为基础的（colophony）。

  松香也被称为科洛芬，是一种来自树木的天然产品。有许多种类的松香具有非常不同的特性，但一些一般的特性是适用的。 作为焊接化学的一部分，像焊剂、焊膏和焊丝一样，一般来说，松香在焊接过程中提供了一个大的工艺窗口。这意味着，在一般情况下，它能够比树脂等承受更长的时间和更高的温度。 液体助焊剂中的松香的一个优点是，一般来说，在波峰焊或选择性焊接后，它倾向于在焊接掩模上留下较少的焊球。此外，松香的残留物会对大气中的水分提供一定的保护。这可以提供一个额外的机会来通过气候可靠性测试。然而，这种保护能力会随着时间的推移而退化。 另一方面，液体焊剂中含有的松香也有一些缺点。它增加了堵塞波峰焊机和选择性焊接机的喷头或喷射喷嘴的风险。留在机器和载体上的残留物是很难清理掉的。残留在PCB板上的残渣会干扰电针测试（ICT，In Circuit Testing），并造成接触问题，导致误读/错误。在某些情况下，这可能导致生产流程受阻。当一些含有松香的助焊剂喷剂意外地落在诸如连接器、开关/继电器/接触器的触点上，或落在碳触点上，或落在PCB上的触点图案上，这也可能导致接触问题。一般来说，松香残留物与保形涂料的兼容性差。在热循环后，保形涂料会开始出现裂缝，大气中的湿气会渗入并凝结。 考虑到上述所有情况，权衡液体焊接助焊剂中松香的优点和缺点，目前有一种趋势是选择不含松香的液体助焊剂。'OR'分类的助焊剂不含松香。 由于松香在时间和温度上具有较宽的工艺窗口，所以经常被用于焊锡丝。 缺点是松香往往会随着温度的升高而变色，并留下视觉上的严重残留物。当焊锡丝被用于返修电子PCB板时，这种残留物对一些电子制造商来说是不可取的，因为他们不希望他们的客户看到PCB上有返修的痕迹。清洗这些松香残留物需要特殊的清洗剂，而且是一个耗时的过程。在这种情况下，制造商可以选择像IF14这样的RE分类焊锡丝。残留物很少，可以用干刷子刷掉。 松香也被用于焊膏中。除了在时间和温度上提供一个良好的工艺窗口外，它还能为网板上的焊膏提供良好的稳定性。这将有利于稳定的印刷过程，从而获得稳定的焊接结果和缺陷率。在回流焊中，松香的变色并不像焊锡丝那样突出，因为回流焊的温度比手工焊接的温度低。但松香残留物与保形涂料的相容性较差，在热循环后可能会出现保形涂料的裂缝或脱落的情况。尽管大多数制造商会将保形涂料涂抹在焊膏残留物上，但为了达到最佳效果，建议将焊膏残留物清理掉。鉴于科洛芬的上述优点，大多数焊膏都含有科洛芬。
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  符合RoHS标准

  RoHS是危险物质限制的缩写。它是一项欧洲指令：第2002/95/EC号指令。它限制在欧盟境内的电气和电子设备中使用一些被认为是高度关注物质（SHVC）的物质。 这些物质的清单可以在下面找到： 请注意，这些信息可能会有变化。请随时查看欧盟网站，了解最新信息： https://ec.europa.eu/environment/topics/waste-and-recycling/rohs-directive_nl https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32011L0065 1.镉和镉化合物 2.铅和铅化合物 3.汞和汞化合物(Hg) 4.六价铬化合物(Cr) 5.多氯联苯(PCB) 6.多氯萘(PCN) 7.氯化石蜡（CP） 8.其他氯化有机化合物 9.多溴联苯(PBB) 10.多溴二苯醚(PBDE) 11.其他溴化有机化合物 12.有机锡化合物（三丁基锡化合物、三苯基锡化合物） 13.石棉 14.偶氮化合物 15.甲醛 16.聚氯乙烯（PVC）和PVC混合物 17.十溴二苯酯（从2008年7月1日起）。 18.全氟辛烷磺酸：欧盟指令76/769/EEC（不允许质量浓度等于或高于0.0005%）。 19.邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP） 20.邻苯二甲酸丁苄酯（BBP） 21.邻苯二甲酸二丁酯（DBP） 22.邻苯二甲酸二异丁酯（Disobutyl phthalate 23.溴化二苯酯(Deca) (用于电气和电子设备) 欧盟以外的其他国家已经出台了自己的RoHS立法，在很大程度上与欧洲RoHS非常相似。