使用助焊劑進行無鉛焊接:最佳實踐
1 分鐘
無鉛焊接遠比傳統錫鉛製程更難掌控。更高的熔點、更快的氧化速度以及更窄的活化窗口,使得助焊劑的選擇與塗布成為絕對關鍵。許多冷焊、潤濕不良與結晶狀焊點,並非焊料本身有問題,而是助焊劑使用不當所致。
本指南專注於如何在無鉛焊接中正確使用焊錫助焊劑,解決工程師與技術人員在操作 SAC 合金時遇到的實際挑戰。
在進入步驟教學之前,我們先回答最常見的實務問題。
Q1:為何無鉛焊接需要更活潑的助焊劑?
無鉛合金(如 SAC305)熔點較高(約 217°C),潤濕性不如含鉛焊料。助焊劑必須更活潑,才能在高溫下應對更快的氧化速率。
Q2:高溫下應如何調整助焊劑用量?
可能需要略增用量,但更重要的是選用高溫穩定型助焊劑。標準松香可能在無鉛焊料熔化前就已碳化。
Q3:無鉛焊接時是否應更頻繁地補充助焊劑?
是的。因為製程溫度更高,「活化窗口」更短,助焊劑更快燒失;若焊點未立即潤濕,就需快速補塗。
Q4:助焊劑應塗在哪裡?
同時塗在焊墊與引腳。無鉛潤濕性差,必須兩端都給助焊劑才能讓焊錫流動。
Q5:助焊劑選錯會導致潤濕不良嗎?
會。若助焊劑非為無鉛溫度設計,會在焊錫流動前分解,留下冷灰、不導電的焊點。
Q6:如何判斷助焊劑在無鉛溫度下已失效?
若助焊劑轉為深褐或黑色,焊錫呈結晶狀或無法附著,即表示已耗盡(碳化)。
無鉛焊接助焊劑使用最佳實務
1. 化學相容性確認:確保助焊劑專為高溫/無鉛製程設計。傳統 Sn63/Pb37 用的松香助焊劑可能在 SAC305 達到液相線(約 217°C)前就已碳化,留下阻礙潤濕的焦黑殘留。選用高固含量、分類為ROL0/REL0的助焊劑。
2. 低潤濕性前置清潔:無鉛合金表面張力高、潤濕性差,表面處理不可省略。以IPA清潔焊墊,讓助焊劑直接作用於金屬介面,無需對抗油汙。
3. 充足助焊劑用量:相較含鉛製程,塗布量可稍多。因烙鐵尖溫度常達350°C–380°C,助焊劑溶劑更快蒸發,厚層可確保活性成分在整個加熱週期內持續作用。
4. 熱傳導與活化窗口:將烙鐵設於350°C - 370°C,尖端置於焊點。關鍵:「活化窗口」明顯縮短,僅約2–3 秒,切勿停留過久。
5. 快速送錫:烙鐵接觸後立即送入無鉛錫絲。助焊劑必須在焊錫熔化時仍具活性,以降低 SAC 合金表面張力。若延遲,助焊劑燒失,焊錫會縮成球狀(反潤濕)。
6. 目視檢查(「結晶」實況):無鉛焊點不像含鉛焊點那樣亮如鏡面,而常呈暗啞或微結晶狀,這是合金冷卻時樹枝狀結構所致。除非可見不潤濕或龜裂,否則勿誤判為冷焊。

圖:亮面含鉛焊點與暗啞無鉛焊點對比,用以判斷正確潤濕。
無鉛焊接助焊劑實用技巧
● 烙鐵頭活化:無鉛焊料易使烙鐵頭氧化,需保持鍍錫並經常使用頭部活化膏。
● 別再升溫:想讓無鉛焊料更快流動而提高烙鐵溫度(>400°C)很誘人,但會瞬間燒光助焊劑並損壞烙鐵頭。維持350°C–370°C,並改用更大幾何形狀(鑿形/蹄形)尖端以高效傳熱。
● 煙霧管理:無鉛助焊劑需更高活化溫度,產生更刺鼻煙霧。務必將抽風口靠近工作區,保護呼吸道健康。
結論
無鉛焊接的成功,遠比多數技術人員想像的更依賴助焊劑表現。SAC 合金因高溫與快速氧化,必須使用專為無鉛設計的助焊劑並正確施作,別無捷徑。從選擇耐熱穩定的助焊劑化學配方,到在短暫活化窗口內操作,每一步都影響潤濕品質與長期焊點可靠度。
只要理解助焊劑在無鉛溫度下的反應、充足且精準地塗布,並避免過度停留或過熱,就能在不必極端高溫的條件下,獲得一致且可靠的焊點。掌握助焊劑的使用,不僅改善焊錫流動,更能減少重工、保護元件,並顯著降低現代無鉛組裝中冷焊的風險。
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