O ponto de fusão do fio de solda sem chumbo não é um valor fixo único, mas um intervalo de transição de fase sólido-líquido determinado pela composição da liga. Para o sistema Sn96.5Ag3.0Cu0.5 (SAC305) comum, a temperatura real de Início de fusão é 217°C, e a liquefação completa requer aquecimento a cerca de 227°C. Portanto, se a temperatura do ferro de solda for apenas ligeiramente superior a 227°C, ocorrerá fusão local insuficiente da junta de solda devido à dissipação de calor por contato. Nossas medições de linha de produção mostram que 320°C é a temperatura inicial mínima efetiva para fio de solda de 0,8 mm em placas dupla-face, enquanto para fio de solda de 1,2 mm usado em placas de energia com grandes áreas de folha de cobre, a temperatura deve ser elevada para 350°C ou até 360°C para evitar juntas de solda frias e juntas secas.

Configurações inadequadas de temperatura do ferro de solda desencadearão diretamente uma série de problemas em cascata. Por exemplo, temperaturas excessivamente baixas levarão a atividade de Fluxo insuficiente, falha na ruptura da camada de óxido do fio de solda, superfícies de junta de solda opacas e altura de molhamento insuficiente. Temperatura excessivamente alta causará aumento de resíduos carbonizados de fluxo à base de colofónia, formação de bolhas na máscara de solda do PCB e dissolução excessiva do revestimento dos pinos dos componentes. Quando lidamos com um problema de falha de soldagem em lote em um MCU doméstico, descobrimos que a configuração original de 345°C atendia à maioria dos cenários, mas o chip tinha uma área de aterramento de grande área na parte inferior com capacidade de calor excessiva. Finalmente, aumentamos temporariamente a temperatura do ferro de solda para 355°C e usamos uma estação de pré-aquecimento para resolver completamente o problema de umedecimento deficiente.

O diâmetro do fio de solda e a velocidade de alimentação do fio devem corresponder dinamicamente à temperatura do ferro de solda. O fio de solda fino de 0,5 mm é propenso a saída de solda intermitente ou respingos a 330°C, enquanto o fio de solda de 1,6 mm de espessura operado a 330°C exibirá histerese de fusão e forte arrasto de solda. Nossa oficina atualmente usa solda sem chumbo de 0,8 mm com um ferro de solda de 340 ° C para componentes SMD convencionais e muda para fio de solda de 1,2 mm com a temperatura elevada para 350 ° C para terminais com diâmetros de furo de plug-in maiores que 1,2 mm. Os operadores também são obrigados a tocar manualmente na junta de solda a cada 5 juntas para verificar se a resposta da temperatura está normal.

A temperatura e a umidade ambientais, bem como as condições da ponta de solda, têm um impacto significativo no efeito real da solda sem chumbo. Quando a temperatura da oficina é inferior a 18°C ​​no inverno, muitas vezes ocorrem rebarbas cristalinas nas juntas de solda, mesmo que a temperatura esteja definida para 345°C. In neste caso, o suporte do ferro de soldar em temperatura constante deve ser ligado previamente para pré-aquecer a ponta por mais de 3 minutos. Se a espessura da camada de óxido na ponta de solda exceder 0,03 mm, a eficiência de condução de calor cairá mais de 20%. Exigimos que a esponja seja substituída a cada turno e lixada levemente com lixa para remover a ferrugem; caso contrário, mesmo que a exibição da temperatura seja precisa, a temperatura real da junta de solda será cerca de 15°C menor do que o esperado.

O principal critério para julgar se a temperatura do ferro de solda é adequada para a solda sem chumbo atual não é a leitura do termômetro, mas o estado da própria junta de solda. Uma junta de solda ideal deve ter um brilho metálico uniforme, bordas claras e lisas e sem cavidades ou furos de contração óbvios. Se mais de 3 juntas de solda consecutivas tiverem um ângulo de molhamento superior a 60°, é necessário verificar imediatamente se o lote de fio de solda está misturado com material contendo chumbo, se o fluxo expirou e falhou, e se a ponta de solda está gravemente deformada ou com revestimento descascado. Esses fatores determinam a confiabilidade final da soldagem mais do que simplesmente ajustar o valor da temperatura.