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一、烙铁头在无铅焊接中的腐蚀问题及应对策略

烙铁头在正常使用中会不断发生腐蚀，这是基本常识。然而，使用无铅焊接合金（及其配合的助焊剂）会加剧这种腐蚀，使得烙铁头更频繁地更换，增加了设备的拥有成本。这是因为无铅焊接需要较高的焊接温度，同时助焊剂的腐蚀性也更强。要解决这一问题的关键在于：降低烙铁头的最高和平均温度，同时提高焊接效率。

二、无铅焊接与烙铁头的腐蚀

烙铁头腐蚀的原因主要有两种：

1.锡作为一种比铁更活跃的金属，容易侵蚀烙铁头的铁镀层。

2.无铅助焊剂的腐蚀性强于传统的SnPb焊接助焊剂。

无铅焊接使用的SAC（锡-银-铜）合金的熔点高于传统的SnPb焊锡，因此常见的做法是提高烙铁头的温度以加快焊点成型。然而，焊锡的熔点提高（从180°C升至217°C），并不意味着烙铁头的温度必须同步提高。事实上，过高的温度不仅加剧了烙铁头的腐蚀，还会损坏焊盘并降低焊接质量。

提高烙铁温度的另一个问题是，助焊剂会因温度过高而烧焦，削弱热传导效率。这有两个直接后果：

1.操作人员会施加更大的压力来弥补热传导的不足，从而增加烙铁头损坏的风险。

2.清洁烙铁头的频率和强度增加，加速了铁镀层的腐蚀，导致烙铁头的更换频率提升。

三、应对措施

为了减缓腐蚀，必须坚持烙铁头的基本维护，包括保持烙铁头良好的上锡状态。尽管良好的维护可以减缓助焊剂引起的化学腐蚀，但对于SAC合金中高锡含量带来的腐蚀作用，维护的效果有限。
增加烙铁头铁镀层的厚度可以延长其使用寿命，但也会产生一些副作用：

– 由于镀层厚度增加，热传导率下降，进而影响焊接效率。

– 厚镀层还会增加烙铁头的尺寸，不适应当前电子器件微小焊盘的设计需求。

四、选择合适的烙铁头温度

控制烙铁头的温度（包括焊接温度和闲置温度）至关重要，能够防止烙铁头过热。事实上，形成无铅焊点并不需要将温度调得比传统SnPb焊接更高，只要润湿速度和焊点成型质量达到要求即可。
选择合适的温度并搭配优化的烙铁头形状，可以显著提高从加热器到焊接点的热传导效率。现代烙铁通常内置陶瓷加热器，并通过温度传感器来调节温度。然而，由于传感器不在烙铁头和焊点的接触处，无法完全反映真实的焊接温度，导致过热现象发生。过热不仅加剧腐蚀，还可能损坏元件或焊盘。

五、无传感器的温度控制

感应加热技术无需使用温度传感器即可自动限制烙铁头的最高温度。当烙铁头温度达到材料的居里温度时，加热停止。当温度降低时，磁性恢复，加热重新开始。这种技术能够确保烙铁头温度不会超过预设值，避免人为的温度调整，减少腐蚀。

720°F（约380°C）的烙铁头温度足以满足无铅焊接的需求，并且润湿速度适中，焊点成型质量也很高。通过这种感应加热技术，可以有效减缓锡含量高的无铅焊料对烙铁头的腐蚀。

六、闲置温度管理

降低烙铁头闲置时的温度同样有助于延长烙铁头的寿命。烙铁在使用周期内大部分时间处于闲置状态，因此大幅降低闲置时的温度可以显著减少腐蚀。
使用感应加热烙铁时，可将烙铁放置在休眠架上，闲置时温度降低至300°F（149°C），有效防止助焊剂的碳化和腐蚀。在恢复工作时，烙铁温度迅速回升，并且不会超过设定的温度点，这大大减少了过热对烙铁头的损害。

七、烙铁头的优化与选择

操作人员应选择与焊点尺寸相匹配的烙铁头，以提高热传导效率并避免不必要的温度提升。理想情况下，烙铁头的尺寸应与焊接点相当，这能最大限度地提高焊接效率。

八、结论

尽管无铅焊接点需要更高的温度，但通过合理的加热控制和优化的烙铁头形状，通常无需进一步提高烙铁温度。减少温度过冲、提高热传导效率、降低闲置温度，能够显著延长烙铁头的使用寿命，减少更换频率，同时降低生产停工时间和成本。