epson無鉛銲錫資料手冊-wenkub
2023-04-07 12:58:38 本頁面
【正文】 第一版﹝2001年6月1日﹞ 無鉛銲錫之路﹝印刷電路板裝配使用﹞Seiko Epson股份有限公司? 為何需要無鉛銲錫？ ? Seiko Epson之鉛含量消除政策 ? 鉛消除的方法 ? 於Seiko Epson取得無鉛化1. 迴焊製程(1) 錫銀銅銲錫之迴焊情形 (2) 錫銀銅銲錫之裝配特性 (3) 各種錫銀銅系合金組成之裝配特性 (4) 錫銀銅系銲錫於各種迴焊情形之裝配特性 (5) 生產(chǎn)線迴焊溫度設定之應用 (6) 迴焊/波焊 製程之溫度控制 (7) 區(qū)域陣列型包裝元件之接合可靠性 2. 波焊製程(1) 錫銅銲錫之波焊情形 (2) 錫銅銲錫之接合可靠性 (3) 燈蕊效應﹝片狀隆起現(xiàn)象﹞ 3. 人工焊接製程﹝手焊作業(yè)製程﹞(1) 當使用錫銀銅銲錫於人工焊接之情形 (2) 錫銀銅銲錫之人工焊接特徵 (3) 最佳化狀況下之人工焊接特徵 (4) 人工焊接修補/重工後之接合強度 ﹝田口工程法﹞ 附錄：評估之測試元件/狀態(tài)及量測設備之使用參考 ? 為何需要無鉛銲錫？無鉛銲錫發(fā)展背景資訊一般而言，在每一件電子產(chǎn)品中都有一個或多個電路板位於其心臟部位，而每一塊電路板亦均是由許多的電子零件所構(gòu)成，利用一種將其牢繫於板面上的錫及鉛之化合物─我們將其稱為”銲錫”。Seiko Epson之方針保持公司競爭力與環(huán)境協(xié)調(diào)一致一直是Seiko Epson的一項基本原則，自1992年起，Seiko Epson即以帶頭完成停止使用臭氧層破壞物質(zhì)─氟氯化物而領先全世界，且堅決而持續(xù)地為協(xié)助保護我們?nèi)虻沫h(huán)境而工作著。註：此目標並不適用於當鉛之含量僅如同雜質(zhì)般存在的狀況時﹝如僅有極微量之鉛存在於錫中﹞，鉛含於陶質(zhì)材料時﹝如陶瓷電容器中﹞，或鉛於其他材料中時﹝如金屬或塑膠中﹞。(2) 在現(xiàn)存的環(huán)境存量及技術上有最大可能使用者。Seiko Epson的研究人員開始選擇了幾種的合金組成來作為實際應用的候選者閉關研究之： 錫銀合金銲錫﹝第一型：添加銅，無鉍成分；第二型：添加銅及少量的鉍；第三型：添加銅及較多量的鉍﹞，錫銅合金銲錫，錫鋅合金銲錫以及錫鉍合金銲錫。在考量錫銀銅銲錫其熔點為一溫度範圍於217℃至220℃之間，且於PCB板上之均溫性所造成之溫度變化不同等之狀況下，其溫度做如下之設定﹝220℃於錫銀銅銲錫﹞以便使銲錫能保持其液態(tài)狀態(tài)至少30秒，且迴焊溫度設定曲線須以近似於如下圖11所示之圖形來作為使用上之基本設定。﹝錫銀銅焊錫：大氣迴焊﹞90錫10鉛鍍層﹝42合金基材﹞98錫2鉍﹝銅基材﹞評估基板玻璃環(huán)氧基板﹝FR4﹞，厚度﹝t﹞=裝配元件 QFP208pin, 90錫10鉛鍍層﹝42合金基材﹞ QFP208pin, 98錫2鉍鍍層﹝銅基材﹞QFP:Quad Flat Package裝配狀況大氣迴焊﹝使用無鉛銲錫： 峰值溫度為235℃﹞大氣迴焊﹝使用63錫37鉛銲錫： 峰值溫度為230℃﹞ ii) 焊接區(qū)域之迴焊情形當使用錫銀銅焊錫於大氣迴焊後，其於表面介面上將形成一個如表13所顯示之介面共金層﹝銅錫層﹞，其狀況類似於使用63錫37鉛銲錫時所形成之層一樣，因此可確認其為形成良性的焊接黏著面層。錫銀銅焊錫錫銀銅鉍焊錫63錫37鉛焊錫溫度循環(huán)次數(shù)90錫10鉛鍍層溫度循環(huán)測試：40℃至125℃拉力強度﹝N﹞基於這些結(jié)果，Seiko Epson認定使用錫銀銅焊錫於迴焊焊接中為其無鉛銲錫合金之選擇。﹝QFP零件腳： 90錫10鉛鍍層﹞裝配焊錫初始狀況溫度循環(huán)測試後﹝2000次﹞63錫37鉛銲錫錫銀銅焊錫 (3) 各種錫銀銅系合金焊錫組成之裝配特性Seiko Epson選擇了數(shù)種添加不同含量的第三共熔合金成分之錫銀銅系焊錫來進行評估﹝如表15﹞。﹝初始狀況： 90錫10鉛鍍層﹞錫銀銅焊錫﹝A型﹞錫銀銅焊錫﹝B型﹞ ii) 接合強度評估溫度循環(huán)次數(shù)63錫37鉛銲錫錫銀銅銲錫(A型)錫銀銅銲錫(B型)溫度循環(huán)測試：40℃至125℃98錫2鉍鍍層拉力強度﹝N﹞在使用組成成分範圍如表15所示之錫銀銅焊錫時，研究人員於其迴焊焊接面上評估其接合之可靠性。故在Seiko Epson中，研究人員針對了各種不同的銲錫狀態(tài)下﹝含預熱溫度及峰值溫度﹞之焊錫區(qū)接合強度及可檢驗性﹝潤濕性﹞來進行評估。迴焊狀態(tài)98錫2鉍 鍍層90錫10鉛 鍍層潤濕高度拉力強度零件腳前端高度錫銀銅合金焊錫拉力強度﹝N﹞前斷面潤濕高度﹝μm﹞峰值：230℃預熱：180℃峰值：241℃預熱：180℃峰值：242℃預熱：170℃峰值：237℃預熱：180℃峰值：230℃預熱：180℃峰值：241℃預熱：180℃峰值：242℃預熱：170℃峰值：237℃預熱：180℃ (5)生產(chǎn)線迴焊溫度設定之應用利用Seiko Epson的產(chǎn)品，研究人員在於生產(chǎn)線上整批裝配之電路板﹝8層板，雙面﹞中量測迴焊溫度之設定曲線，以求近似於板溫﹝ΔT﹞之實際變化程度。C以下之板溫差。在波焊製程時，此一較低熔點之合金層將因接觸錫波而產(chǎn)生全部或部分的熔解，因此在焊接區(qū)上的某些部分造成隆起之現(xiàn)象。C及以上迴焊面溫度：150186。證明當使用錫銀銅銲錫於裝配區(qū)域陣列形包裝元件時將有相當高之可靠性。C至70186。雖然在應用上或許有些關於焊接溫度升高之顧慮，但基於以下的兩個理由亦可望於使用相較於63錫37鉛銲錫僅升高錫槽溫度約10℃之方式實現(xiàn)作業(yè)之。﹝初始狀況﹞錫銅銲錫﹝錫槽溫度：255℃﹞63錫37鉛銲錫﹝錫槽溫度：245℃﹞微視圖 ii) 最佳化波焊情形範例﹝最佳化噴附助焊劑﹞一般而言，無鉛銲錫在貫通孔及零件腳上之潤濕性較於63錫37鉛銲錫有較弱之表現(xiàn)，在Seiko Epson，研究人員於波焊製程上希望能選擇一可完整塗佈於零件表面之理想噴附助焊劑以提供同63錫37鉛銲錫相同之潤濕性，同時也對焊接狀況最佳化如錫槽溫度等來配合目標電路板。﹝錫銅銲錫： 錫槽溫度=255℃﹞零件側(cè)銲錫側(cè)板厚=﹝四層板﹞ (2) 錫銅銲
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1