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一、無鉛的背景(為什么需要無鉛)
◆ 20世紀90年代中葉日本和歐盟,就已經作出了相應的立法。日本規定2001年在電子工業中淘汰鉛焊料,歐盟的淘汰期為2004年,美國也在做這方面工作(2008年全面使用無鉛產品)我們國家正在進行研究和開發無鉛產品,順應時代潮流 。
◆ 電子產品報廢以后,PCB板焊料中的鉛易溶于含氧的水中。污染水源,破壞環境??扇芙庑允顾谌梭w內累積,損害神經、導致呆滯、高血壓、貧血、生殖功能障礙等疾病;濃度過大,可能致癌。珍惜生命,時代要求無鉛的產品。
二、 常用無鉛焊料成份
◆ Zn可降低Sn的熔點,若Zn增加高于9%后,熔點會上升,Bi跟著降低Sn-Zn,但隨著Bi的增加,其脆性也會增大。
◆ 此類是目前最常用的一種無鉛焊料,它的性能比較穩定,各種焊接參數特性接近有鉛焊料。
◆ 雖然In可使Sn合金的液相線和固相線降低,但是它的耐熱疲勞性、延展性、合金變脆性、加工性差等缺陷,所以目前很少使用此配方。
三、 無鉛焊料的特性
◆ vSn-Ag-Cu溶點(217℃)較高,高溫(260±3℃) 即可。 v
◆ 無鉛產品是綠色環保的先鋒,有益人類身心健康,沒有腐蝕性。
◆ 比重略小,近次于錫的比重。
◆ 流動性差
四、 無鉛焊接需要面對的問題
◆ 合金本身的結構,使它跟有鉛焊料相比,比較脆,彈性不好
Sn-Zn合金的液相線和固相線的熔點會增高,但隨著Bi的質量數的增大,焊料的熔化間隔即固液間隔增大,所以Bi就會使合金熔點降低、脆性也 比(有鉛)增大。
◆ 浸潤性差,只會擴張,不會收縮 Sn-Ag系合金添加Cu時,共晶點會改變。當Ag的質量分數增加4.8%、Cu
增加約1.8%時產生共晶,如果在合金添加In時,將會造成提高合金微細化強度和擴張特性的同時,表面會形成氧化膜,所以浸潤性稍差.
◆ 色彩暗淡,光澤度稍
因為在無鉛焊料的搭配中,磷的元素限制了使用,所以光澤度稍差,但并不影響其它質量問題。
◆ 錫橋、空焊、針孔等不良率有待降低
此類缺陷多于有鉛焊料,但是并不是無法解決的問題。助焊劑的種類質量選購比有鉛要嚴格;預熱器恒溫要穩定。波峰的焊接時間、接觸面、PCB板的溫度如第一波峰焊接時間1-1.5S,接觸面積10-13mm;第二波峰焊接2-2.5S,接觸面積為23-28mm左右,板面溫度不能超過140℃以上。所以無鉛焊料對于設備性能要求高,特別上雙波峰的距離,如果設計很近,會造成板面的溫度, 增高損壞元件和增加了助焊劑揮發,錫橋等缺陷產生過多現象。