epson無鉛銲錫資料手冊(cè)(完整版)
【正文】 持公司競(jìng)爭(zhēng)力與環(huán)境協(xié)調(diào)一致一直是Seiko Epson的一項(xiàng)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(lǐng)先全世界，且堅(jiān)決而持續(xù)地為協(xié)助保護(hù)我們?nèi)虻沫h(huán)境而工作著。(2) 在現(xiàn)存的環(huán)境存量及技術(shù)上有最大可能使用者。在考量錫銀銅銲錫其熔點(diǎn)為一溫度範(fàn)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(shè)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(shè)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(shè)定。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(cè)試：40℃至125℃拉力強(qiáng)度﹝N﹞基於這些結(jié)果，Seiko Epson認(rèn)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。﹝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(qiáng)度評(píng)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(cè)試：40℃至125℃98錫2鉍鍍層拉力強(qiáng)度﹝N﹞在使用組成成分範(fàn)圍如表15所示之錫銀銅焊錫時(shí)，研究人員於其迴焊焊接面上評(píng)估其接合之可靠性。迴焊狀態(tài)98錫2鉍 鍍層90錫10鉛 鍍層潤(rùn)濕高度拉力強(qiáng)度零件腳前端高度錫銀銅合金焊錫拉力強(qiáng)度﹝N﹞前斷面潤(rùn)濕高度﹝μm﹞峰值：230℃預(yù)熱：180℃峰值：241℃預(yù)熱：180℃峰值：242℃預(yù)熱：170℃峰值：237℃預(yù)熱：180℃峰值：230℃預(yù)熱：180℃峰值：241℃預(yù)熱：180℃峰值：242℃預(yù)熱：170℃峰值：237℃預(yù)熱：180℃ (5)生產(chǎn)線迴焊溫度設(shè)定之應(yīng)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(cè)迴焊溫度之設(shè)定曲線，以求近似於板溫﹝ΔT﹞之實(shí)際變化程度。在波焊製程時(shí)，此一較低熔點(diǎn)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。證明當(dāng)使用錫銀銅銲錫於裝配區(qū)域陣列形包裝元件時(shí)將有相當(dāng)高之可靠性。雖然在應(yīng)用上或許有些關(guān)於焊接溫度升高之顧慮，但基於以下的兩個(gè)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(shí)現(xiàn)作業(yè)之。﹝錫銅銲錫： 錫槽溫度=255℃﹞零件側(cè)銲錫側(cè)板厚=﹝四層板﹞ (2) 錫銅銲錫之接合可靠性i) 接點(diǎn)強(qiáng)度評(píng)估溫度次數(shù)63錫37鉛銲錫錫銅銲錫錫槽溫度：250℃﹝錫銅銲錫﹞245℃﹝63錫37鉛銲錫﹞溫度循環(huán)測(cè)試：40℃至125℃單面電路板：t=拉出強(qiáng)度﹝N﹞研究人員評(píng)估使用錫銅銲錫及63錫37鉛銲錫在流焊﹝波焊﹞製程之接合可靠性?！别じ搅Α笔嵌x於─當(dāng)一穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)由於施加超時(shí)的壓力應(yīng)力而逐漸損壞之評(píng)估。隆起可敘述為─於波焊完成後即刻可由接面焊接區(qū)域發(fā)生之局部分離現(xiàn)象，且其具有大多常發(fā)生於多層電路板貫通孔上之特性。在Seiko Epson，研究人員藉由以溫度循環(huán)測(cè)試研究焊接區(qū)域阻抗值之改變來確認(rèn)可靠性作為評(píng)估電氣可靠性之測(cè)試。 ﹝手焊作業(yè)製程﹞(1) 當(dāng)使用錫銀銅銲錫於人工焊接之情形63錫37鉛銲錫錫銀銅鉛銲錫烙鐵尖端溫度﹝℃﹞烙鐵尖端溫度﹝℃﹞適當(dāng)?shù)暮附訙囟裙?fàn)圍適當(dāng)?shù)暮附訙囟裙?fàn)圍潤(rùn)濕比例﹝mm2﹞潤(rùn)濕比例﹝mm2﹞研究人員利用銲錫於銅墊上之潤(rùn)濕﹝潤(rùn)濕區(qū)域﹞情形做為最佳化結(jié)果之指標(biāo)來有效的進(jìn)行焊接烙鐵尖端的溫度試驗(yàn)。圖32. 於各種人工焊接狀況下之人工焊接強(qiáng)度特性 (3) 最理想狀況下之人工焊接特性當(dāng)人工焊接使用錫銀銅銲錫於如QFP等包裝元件時(shí)，當(dāng)烙鐵尖端溫度是360℃以下時(shí)銲錫之作業(yè)性變得相當(dāng)?shù)睦щy。當(dāng)對(duì)不同型之銲錫使用於修焊另一原本由無鉛銲錫焊接之零件時(shí)，並沒有觀察到期接合強(qiáng)度上有實(shí)際的降低。表41. 使用於裝配評(píng)估零件QFP零件腳之鍍層材料鍍層材料鍍材組成QFP外型錫鉍型98wt%錫2wt%鉍錫銅型%%銅↑錫銀型96wt%錫4wt%銀↑錫100wt%錫↑鎳銻金↑評(píng)估基材：玻璃環(huán)氧樹脂基板﹝FR4﹞ 板厚：t=裝配狀況：大氣迴焊﹝峰值溫度使用無鉛銲錫：235℃﹞﹝峰值溫度使用63錫37鉛銲錫：230℃﹞溫度循環(huán)測(cè)試：40℃至125℃錫2鉍型鍍層拉力強(qiáng)度﹝N﹞錫銀銅銲錫錫銀銅鉍銲錫63錫37鉛銲錫溫度循環(huán)i) 錫鉍型鍍層 溫度循環(huán)測(cè)試：40℃至125℃拉力強(qiáng)度﹝N﹞63錫37鉛銲錫ii) 錫銅型鍍層錫銀銅銲錫錫銀銅鉍銲錫溫度循環(huán)溫度循環(huán)測(cè)試：40℃至125℃錫4銀型鍍層拉力強(qiáng)度﹝N﹞iii) 錫銀型鍍層錫銀銅銲錫63錫37鉛銲錫錫銀銅鉍銲錫溫度循環(huán) 溫度循環(huán)錫銀銅銲錫錫銀銅鉍銲錫63錫37鉛銲錫溫度循環(huán)測(cè)試：40℃至125℃拉力強(qiáng)度﹝N﹞錫型鍍層iv) 錫鍍層拉力強(qiáng)度﹝N﹞溫度循環(huán)測(cè)試：40℃至125℃鎳/銻/金型鍍層v) 鎳/銻/金鍍層溫度循環(huán)錫銀銅銲錫錫銀銅鉍銲錫63錫37鉛銲錫 ﹝助焊劑殘留於錫膏、噴附助焊劑、及錫波之電氣化學(xué)可靠性﹞絕緣阻抗值﹝Ω﹞時(shí)間﹝小時(shí)﹞目視檢驗(yàn)於1000小時(shí)後﹝錫膏﹞無鉛銲錫之噴附助焊劑無鉛銲錫之錫膏無鉛銲錫之錫絲在Seiko Epson，無鉛銲錫的裝配如同63錫37鉛銲錫裝配一般為一”免洗製程”，其意為─於裝配後不需再經(jīng)過清洗之製程。選擇控制的因子為：(1)銲錫合金形式，(2)零件電極鍍層形式，(3)銲錫預(yù)熱溫度，及(4)焊接時(shí)之峰值溫度。循環(huán)次數(shù)剪力強(qiáng)度﹝N﹞63錫37鉛銲錫錫銀銅鉍銲錫錫銀銅銲錫基於QE方法測(cè)試的結(jié)果顯示出合金有絕佳的接合可靠性結(jié)果。研究人員針對(duì)助焊劑殘餘做可靠性分析來確認(rèn)其為免洗製程之妥當(dāng)性，使用最理想型的助焊劑於有關(guān)無鉛銲錫作業(yè)之每一製程﹝及每一合金﹞，把這些相同的助焊劑形式來作為可靠性測(cè)試﹝離子遷
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