廣州工控傳感器焊接手冊

1 簡介

歐洲的RoHS法令于2006年7月1日生效。我們的所有產(chǎn)品都從2005年開始就符合RoHS的要求。本指南的主要目的是輔助客戶處理焊接方面的問題。焊接傳感器可以根據(jù)制程用含鉛或不含鉛的焊錫。如果要完全符合RoHS要求，就一定要用無鉛的焊錫（請見第二段）。但用含鉛的焊錫焊接傳感器還是可以的（請見第三段）。

2 用無鉛焊錫焊接傳感器

選擇無鉛焊錫合金

我們的壓力傳感器是用無鉛的錫/銀/銅合金焊錫焊接的（見表1）。這種焊錫合金的穩(wěn)定性和物理特性都要比含鉛焊錫好。我們建議客戶使用錫/銀/銅合金焊錫（熔點在217-221°C）。用99.3%錫0.7%銅的合金焊錫也可以。

無鉛焊點的表面與含鉛焊點相比是粗糙的（見圖1）。這是因為在冷卻的過程中，無鉛合金體積收縮增加了，使得表面變得粗糙。一般情況下，無鉛焊點和含鉛焊點差不多。兩種結(jié)果只是外觀的區(qū)別，對焊點的可靠性沒有影響。

回流焊

因為無鉛焊錫的熔點比較高，并且新的熔解方式需要采用回流焊的溫度曲線。成功無鉛回流焊的要點是電路板上溫度差低。這就確保了既達到焊接電路板所需要的最小溫度，又保證最大溫度不會損壞電路板上的敏感元件。無鉛焊錫的制程窗口比含鉛焊錫的要小，所以不建議用紅外回流焊系統(tǒng)進行無鉛焊接。強烈建議使用強制對流回流焊系統(tǒng)進行無鉛焊接。最佳的焊接溫度要由電路板和使用的焊錫膏來決定。大部分無鉛焊錫膏都適用于線性和漸升式溫度曲線。我們的傳感器可以根據(jù)IPC/JEDEC J-STD-020B (July 2002) 標準進行焊接，當然，每個不同的應(yīng)用都會有其最佳的焊接溫度。

使用氮氣

由于回流溫度和無鉛焊錫合金氧化的增加，有可能需要在充氮環(huán)境下進行焊接。判斷是否需要充氮環(huán)境的標準是是否取得滿意的焊接效果。大部分無鉛焊錫膏都是可以在大氣環(huán)境下使用的。當焊點在大氣中不能充分的熔化時，充氮環(huán)境可能會有幫助。氮氣改善焊錫在焊盤上的熔化，從而增加制程窗口。

手焊

我們不推薦手焊！相對含鉛焊錫來說，無鉛焊錫要求更高的能量。傳導(dǎo)到焊點的熱量是很關(guān)鍵的，并且烙鐵尖和元件之間需要一個最佳的接觸面。通常情況下，為了充分的熱傳導(dǎo)，要么得增加焊接時間，要么得增加烙鐵尖的溫度。無鉛焊錫大概需要在烙鐵尖溫度為360-390°C時焊接。提供一個快速的熱傳導(dǎo)以保證烙鐵尖的溫度恒定是十分重要的。強烈建議使用至少80W的焊臺進行焊接。制作樣品時可以把繞接線焊接到傳感器背后的焊接凸點。繞接線應(yīng)該盡量細，不至于把陶瓷板上的接觸點分離。首先要熔化一些焊錫到繞接線的一端，然后把這端按壓到傳感器背面的焊盤，快速加熱烙鐵熔解焊錫。

3 用含鉛焊錫焊接傳感器

使用含鉛焊錫時，強制對流或紅外回流焊的溫度不應(yīng)該高于225°C，峰值焊接時間不應(yīng)該超過30秒。像其他陶瓷產(chǎn)品一樣，焊接傳感器必須用62%錫36%鉛2%銀的焊錫膏。這種焊錫膏的熔解溫度是179°C。這種焊錫膏包含2%的銀，避免銀從銀鉑焊盤轉(zhuǎn)移到焊錫膏中。不要使用63%錫37%焊錫膏。為了避免清潔PCB, 應(yīng)該使用免洗型的焊錫膏。

良好的焊點（見圖3）應(yīng)該形成一個輕微的角度，并且把焊盤填滿。總是用推薦的回流參數(shù)進行回流焊接。大部分情況下手焊都會因為陶瓷良好的導(dǎo)熱性導(dǎo)致傳感器過熱。建議在傳感器上加一個熱電偶來解決問題。溫度太低會導(dǎo)致焊接和與電路板連接不良，見圖3（右圖）。制作樣品時可以把繞接線焊接到傳感器背后的焊接凸點。繞接線應(yīng)該盡量細，不至于把陶瓷板上的接觸點分離。通常情況下，繞接線的效果都不錯。

3壓力傳感器的校正

為了確保安裝到客戶產(chǎn)品上的傳感器的最佳校正效果，最好在最后的焊接步驟后，將成品在室溫下靜置至少48小時。這樣做是為了釋放傳感器中的熱導(dǎo)應(yīng)力，從而改善產(chǎn)品的校準。