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無鉛焊料簡介

一.無鉛焊料的發展動態

  鉛及其化合物會給人類生活環境和安合帶來較大危害;電子工業中在大量使用sn/Pb合金焊料是造成污染的產要來源之一。日本首先研制出無鉛焊料并應用到實際生產中,并提出2003年禁止使用。美國和歐洲提出2006年禁止使用。另外,特別強調電子產品的廢品回收問題。我國一些獨資、合資企業的出口產品也有了應用。無鉛焊料已進入實用性階段。我國目前還沒有具體政策,目前普通焊膏還繼續沿用,但發展是非??斓?,加入WTO會加速跟上世界步伐。我們應該做好準備,例如收集資料、理論學習等。

  二.對無鉛焊料的要求

  1.熔點低,合金共晶溫度近似于Sn63/Pb37的共晶溫度183℃,大致在180℃-220℃之間。

  2.無毒或毒性很低,所選材料現在和將來都不會污染環境。

  3.熱傳導率和導電率要與Sn63/Pb37的共晶焊料相當,具有良好的潤濕性。

  4.機械性能良好,焊點要行足夠的機械強度和抗熱老化性能。

  5.要與現有的焊接設備和工藝兼容,可在不更換設備不改變現行工藝的條件下進行焊接。

  6.焊接后對各焊點檢修容易。

  7.成本要低,所選剛的材料能保證充分供應。

  三.目前最有可能替代Sn/Pb焊料的合金材料

  最有可能替代Sn/Pb焊料的無毒合金是sn基合金,以Sn為主,添加Ag、Zn、Cu、Sb、bi、In等金屬性能,提高可焊性。

  目前常和的無鉛焊料主要是以Sn-Ag、Sn-Zn、Sb、Bj為基體,添加適量的其它金屬元素組成三元合金和多元合金。

  1.Sn-Ag系焊料

  Sn-Ag系焊料具有優良的機械性能、拉仲強度、蠕變特性及耐熱老化比Sn-Pb共晶焊料稍差,但不存在延展性隨時間加長而劣化的問題;Sn-Ag系焊料的主要缺點是熔點偏高,比

  Sn-Pb共晶焊料高30-40℃,潤濕性差,成本高。

  2.Sn-Zn系焊料

  sn-zn系焊料機械性能好,拉伸強度比sp-pb共晶焊料好,可拉制成絲材使用;具有良好的蠕變特性,變形速度慢,至斷裂時間長;缺點是ZN極易氧化,潤濕性和穩定性差,具有腐蝕性。

  3.Sn-Bi系焊料

  Sn-Bi系焊料是以SN-AG(CU)系合金為基體,添加適量的BI組成的合金焊料;優點是降低了熔點,使其與SN-PB共晶焊料相近;蠕變特性好,并增大了合金的拉伸強度;缺點是延展性變壞,變得硬而脆,加工性差,不能加工成線材使用。

  四.目前應用最廣泛的無鉛焊料

  SN3.2Ag-0.5Cu是目前應用最多的無鉛焊料。其熔點為217-218℃。

  五、無鉛焊接給帶來問題

  1. 元器件

  要求元件體耐高溫,而且無鉛化。即元件的焊接端頭和引出線也要采用無鉛鍍層。

  2. PCB

  要求PCB基材耐更高溫度,焊后不變形,焊盤表面鍍層無鉛化,與組裝焊接用的無鉛焊料兼容,要低成本。

  3. 助焊劑

  要開發新型的潤濕性更好的助焊劑,要與預熱溫度和焊接溫度相匹配,而且要滿足環保要求。

  4. 焊接設備

  要適應較高的焊接溫度要求,再流焊爐的預熱區要加長或更換新的加熱元件;波峰焊機的焊料槽、焊料波噴嘴、導軌傳輸爪的材料要耐高溫腐蝕。必要時(例如高密度窄間距時)采用新的抑制焊料氧化技術和采用惰性氣體N2保護焊接技術。

  5. 工藝

  無鉛焊料的印刷、貼片、焊接、清洗以及檢測都是新的課題,都要適應無鉛焊料的要求。

  6. 廢料回收

  無鉛焊料中回收BI、CU、Ag也是一個新課題。

  因回流焊造成板子顏色變暗或因烘烤不當變黃、變黑均不予以允收。但視情形可列入次級品判定允收。

  25.修補不良——修補線路未平貼基板或修補線路未作防焊處理,亦或有焊點殘余松香未清理者。


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