广州工控传感器焊接手册

1 简介

欧洲的RoHS法令于2006年7月1日生效。我们的所有产品都从2005年开始就符合RoHS的要求。本指南的主要目的是辅助客户处理焊接方面的问题。焊接传感器可以根据制程用含铅或不含铅的焊锡。如果要完全符合RoHS要求，就一定要用无铅的焊锡（请见第二段）。但用含铅的焊锡焊接传感器还是可以的（请见第三段）。

2 用无铅焊锡焊接传感器

选择无铅焊锡合金

我们的压力传感器是用无铅的锡/银/铜合金焊锡焊接的（见表1）。这种焊锡合金的稳定性和物理特性都要比含铅焊锡好。我们建议客户使用锡/银/铜合金焊锡（熔点在217-221°C）。用99.3%锡0.7%铜的合金焊锡也可以。

 

无铅焊点的表面与含铅焊点相比是粗糙的（见图1）。这是因为在冷却的过程中，无铅合金体积收缩增加了，使得表面变得粗糙。一般情况下，无铅焊点和含铅焊点差不多。两种结果只是外观的区别，对焊点的可靠性没有影响。

 

回流焊

因为无铅焊锡的熔点比较高，并且新的熔解方式需要采用回流焊的温度曲线。成功无铅回流焊的要点是电路板上温度差低。这就确保了既达到焊接电路板所需要的最小温度，又保证最大温度不会损坏电路板上的敏感元件。无铅焊锡的制程窗口比含铅焊锡的要小，所以不建议用红外回流焊系统进行无铅焊接。强烈建议使用强制对流回流焊系统进行无铅焊接。最佳的焊接温度要由电路板和使用的焊锡膏来决定。大部分无铅焊锡膏都适用于线性和渐升式温度曲线。我们的传感器可以根据IPC/JEDEC J-STD-020B (July 2002) 标准进行焊接，当然，每个不同的应用都会有其最佳的焊接温度。

 

使用氮气

由于回流温度和无铅焊锡合金氧化的增加，有可能需要在充氮环境下进行焊接。判断是否需要充氮环境的标准是是否取得满意的焊接效果。大部分无铅焊锡膏都是可以在大气环境下使用的。当焊点在大气中不能充分的熔化时，充氮环境可能会有帮助。氮气改善焊锡在焊盘上的熔化，从而增加制程窗口。

手焊

我们不推荐手焊！相对含铅焊锡来说，无铅焊锡要求更高的能量。传导到焊点的热量是很关键的，并且烙铁尖和元件之间需要一个最佳的接触面。通常情况下，为了充分的热传导，要么得增加焊接时间，要么得增加烙铁尖的温度。无铅焊锡大概需要在烙铁尖温度为360-390°C时焊接。提供一个快速的热传导以保证烙铁尖的温度恒定是十分重要的。强烈建议使用至少80W的焊台进行焊接。制作样品时可以把绕接线焊接到传感器背后的焊接凸点。绕接线应该尽量细，不至于把陶瓷板上的接触点分离。首先要熔化一些焊锡到绕接线的一端，然后把这端按压到传感器背面的焊盘，快速加热烙铁熔解焊锡。

3 用含铅焊锡焊接传感器

使用含铅焊锡时，强制对流或红外回流焊的温度不应该高于225°C，峰值焊接时间不应该超过30秒。像其他陶瓷产品一样，焊接传感器必须用62%锡36%铅2%银的焊锡膏。这种焊锡膏的熔解温度是179°C。这种焊锡膏包含2%的银，避免银从银铂焊盘转移到焊锡膏中。不要使用63%锡37%焊锡膏。为了避免清洁PCB, 应该使用免洗型的焊锡膏。

 

良好的焊点（见图3）应该形成一个轻微的角度，并且把焊盘填满。总是用推荐的回流参数进行回流焊接。大部分情况下手焊都会因为陶瓷良好的导热性导致传感器过热。建议在传感器上加一个热电偶来解决问题。温度太低会导致焊接和与电路板连接不良，见图3（右图）。制作样品时可以把绕接线焊接到传感器背后的焊接凸点。绕接线应该尽量细，不至于把陶瓷板上的接触点分离。通常情况下，绕接线的效果都不错。

 

3压力传感器的校正

为了确保安装到客户产品上的传感器的最佳校正效果，最好在最后的焊接步骤后，将成品在室温下静置至少48小时。这样做是为了释放传感器中的热导应力，从而改善产品的校准。