要想用简单的几句话说明白这个问题,不大容易。我们以前给大家发了一些文章,特别是刘正川的文章,希望大家有空仔细看看。下面,我再解释一下,为了使大家更清楚OK烙铁的优点,我们借助于以下公式可以说明的更明白:
Q= T x F x t x W
Q- 烙铁头向焊点传递的热量, 单位:瓦。 对于某一个焊点来说,在焊接合格的情况下,这个Q是一个常量,虽然有上下浮动的空间,但是不大。一般情况,大焊点,需要的Q 大,小焊点需要的Q 小。有研究表明,在确保焊接良好的前提下,Q较小,对元器件的热损伤较小,焊点的内部结构也越好。但是,热量Q 不够大,就不能使焊点熔化,特别是无铅焊接,因为熔点提高了大约40度,该热量Q 也相应地提高。过小的Q,不能保证焊接的质量。
下面我们通过分析,讨论这些参数之间的关系:
T- 烙铁头与焊点之间的温度差 ,(单位: ℃ ),T 越大,Q越大,
T= T1- T2
T1: 烙铁头表面温度
T2: 与烙铁头接触的元器件管脚温度
如下图所示:
![](http://y2.yzimgs.com/comfolder/886/downpic/200881154325203.gif)
W- 烙铁头与焊点之间的传热系数, W 越大,Q越大,
F- 烙铁头与焊点之间的接触面积, F越大,Q越大,( 单位: 平方米)
t- 烙铁头与焊点的接触时间, t 越大,Q 越大 ( 单位:秒 )
以下讨论上面的公式的具体意义:
由该公式可以明白:如果要保证热量Q足够大,必须:
(1)烙铁头与焊点之间的接触面积F不要过小。所以尖和窄的烙铁头,焊点不容易熔化,我们希望客户选择形状合适的烙铁头,尽量选宽的烙铁头,实际上就是保证F要比较大。
(2)烙铁头与焊点之间的温度差T 不要过小,首先就要选择合适的烙铁头的温度。对于METCAL烙铁,只要选择好合适的温度系列的烙铁头,就可以了。但是,对于传统烙铁,烙铁头的温度需要调节。怎样才可以调节到合适的温度?这很难。选择高了,T过大,烧元件和焊盘,助焊剂过快挥发;选择低了,T过小,容易虚焊。(因为芯片不同,管脚不同,焊锡丝熔点不同,对T 的要求也不同)注意,对于传统烙铁,当它与焊点接触时,由于采用电阻发热,温度恢复慢,所以T 的值在接触焊点的一瞬间开始变小,等候T恢复到原来的值,时间较长。而且,T容易过大,从而造成Q过大,由此产生烧芯片,烧坏PCB板子的各种问题。应该指出,传统烙铁的*主要的缺点就来源于很难控制这个T值。有的客户以为,他们平时用仪表测量得到的温度就可以保证这个温度不变,其实是不正确的。因为,用仪表测量的温度不是工作状态下的温度,而是烙铁头空载状态(即闲置状态)的温度,这时候,热量需要的少,或者说散热少。但是,实际工作状态(非闲置状态),热量常常需要的大,散热大,这时候的T值的变化就大了。
而metcal烙铁,不管是工作状态,还是闲置状态,测量的温度是一致的(因为热量补偿很快)。接触到焊点,T的变化是有规律的(T不会过大),或者我们常说的是可以过程控制的,所以烙铁头传递的热量Q也是可以控制的,Q不会过大,从而避免了上面所说Q过大产生的弊端(因为感应加热,温度几乎瞬间恢复)。用传统烙铁,T 值的变化是无法控制的,或者说是无规律的,工人接触焊点的时间t不同,也影响T值的变化。对于METCAL烙铁��工人接触焊点的时间t不同,对T值影响小,因为烙铁头的居里特性保证烙铁头温度不会有大的变化。这对于MX500,SP200,PS800 烙铁头,居里特性都是一样的,只是因为烙铁头的内部结构不同,T 变化的幅度有所不同。
这里还涉及一个问题,需要客户理解,就是如果他们用同一个测量仪器测量出来的METCAL烙铁和传统烙铁的烙铁头温度假设都是同一值(比如说都是370℃),不表示在工作状态下,他们的温度也是同一值370℃。因为METCAL烙铁的温度基本就是测量出来的温度370℃(由居里特性保证),但是传统烙铁,是通过电阻丝发热,传递热量,并且通过测温点测量温度并反馈给加热系统,反映比较慢,所以,会在测量的该值上下浮动一个范围,一般在+/-3 ℃ 以上 ( <367, >373℃) 。这时候的实际烙铁头的温度(与焊点接触时的温度)就不是用测量仪表测出闲置状态的温度(370℃).要想测出这个实际烙铁头的温度,如果没有复杂的仪器是很难的,因为焊点大小不同,焊盘大小不同,散热不同,烙铁头温度也不同。客户应该真正知道的温度是这个温度。
对于传统烙铁,为了避免工作时传递的热量不够(T值过低),客户常常就提高烙铁的闲置温度,虽然这样做,可以缩短时间t,但是这样做的一个的危险结果是:容易提供给焊点过大的热量,造成焊点和元器件的潜在缺陷。这种缺陷常常在短时间内发现不了(因为电特性都是合格的,但是元件以及焊点可能已经因温度过高产生了缺陷,这种缺陷,产品只有通过一定的使用时间才能发现。)
(3)接触时间t,一般小于3 秒左右。
注意,对于传统烙铁,接触时间t究竟多少合适?很难确定,因为t 与T 的高低有关。从该公式可以看出,在Q 一定的前提下,T 越高,t应该越小。但是,我们前边说了,对于传统烙铁,T 的变化很难控制到合适的值,所以t根本就无法控制。比如,对于无铅焊接,因为焊锡熔点偏高,所以温度T 有时不够大,所以,时间t就需要延长。对于传统烙铁,即使有经验的人也找不到合适的t:t 大了,Q也大,t小了,Q也小。而对于OK 的烙铁,即使t大一点,Q也不会有大的变化(因为T 不会过大),所以用OK的烙铁,又**,又快,又不会过热,焊接质量也有保证,这就是metcal烙铁的主要优点的原因所在。简单说:对于传统烙铁,因为操作者根本无法根据T的变化找到合适的时间t,所以找不到合适的传递热量Q,这是导致焊接焊接效果不好的重要原因,而不完全是烙铁头的温度的影响. 。这对于有铅焊接和无铅
焊接,都是一样的。METCAL 烙铁*主要的优点是使操作者根据焊点大小不同,自动提供焊点所需要的合适的热量Q,而不是提供焊点所需要的合适的温度,这点是需要大家充分理解的。
(4)W传热系数的变化很复杂,它与很多因素有关。这里无法**说。但是,可以明确的是,它与烙铁头表面状态和被焊接管脚的表面状态与助焊剂有关。如果是新烙铁头,W值较高,如果是旧烙铁头(表面被氧化),W就低。平时采用助焊剂,就是为了消除氧化层,从提高传热的目的说,就是提高W.如果助焊剂活化作用减弱,该系数W就降低。如果烙铁头温度过高,使助焊剂提前失效,容易使焊接温度过高导致焊接元器件损坏。另外,如果烙铁头长期使用,氧化严重,烙铁不沾锡了,焊接任务就无法完成。这时候,再合适的W,T, t, F , 也就没有用了,只好更换烙铁头。美国OK 集团的metcal 烙铁,不管是MX-500, SP-200,PS-800,温度都十分稳定,能够在*短的时间传递足够的热量,而且不需要操作者调节温度。所以,它们是无铅焊接的*佳选择。其它传统烙铁温度恢复特性差,烙铁头接触到焊点时温度降低,等候恢复的时间比较长。所以在焊接无铅焊料时,很困难。而且,由于无铅焊接温度提高,氧化的速度加快,传统烙铁头的使用寿命大为缩短,这也是需要客户考虑的。METCAL烙铁的焊接温度在同样条件(同样的无铅焊料,同样的烙铁头几何形状,同样的助焊剂,同样的管脚等),可以比传统烙铁低一些,相应的氧化速度也会慢一点。