無鉛制程導入面臨問題及解決方案(編輯修改稿)
2025-06-06 12:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 符號、識別無鉛組裝的標簽、組件和器件都有規(guī)定，要求在內(nèi)包裝和外包裝盒上都要打上標簽，明確顯示包裝內(nèi)的產(chǎn)品符合RoHS指令，或者說是無鉛的，圖5標簽顯示了帶有特殊無鉛字符的部件編號，同時還有表示無鉛的符號，標簽還顯示該部件可采用260攝氏度的再流焊，并通過了3擊潮濕敏感等級（MSL）的認證。 釬料傳統(tǒng)共晶釬料的替代方式有無鉛釬料、導電粘合劑（ECA）和嵌入式芯片，無鉛釬料技術(shù)相對比較成熟，而后兩種由于技術(shù)和成本問題，暫時沒有得到廣泛推廣。無鉛釬料選擇應考慮以下幾個問題：熔點低，潤濕性好、成本低、易成形，抗氧化，兼容性和可靠性好等，由圖6可以看出，，SnZn和SnBi等也用于部分場合，圖7和8顯示了無鉛釬料高熔點、低潤濕性特點，表7為無鉛釬料應用于不同焊接方法的推薦溫度，另外，％，熱傳導率減小34％，熱膨脹系數(shù)增大11％，并且會形成Ag3Sn和Cu6Sn52種金屬間化合物（如圖9）及錫的枝狀晶體。無鉛化組裝中，建議各種焊接方法使用同一合金，不但可以降低波峰焊時的二次再流風險和材料管理風險，而且可以防止Pb等有害物質(zhì)的污染。 焊劑無鉛化后焊劑的成分發(fā)生了改變：新的催化劑成分（高的活化溫度），新的樹脂成分（低的分解率），新的熱穩(wěn)定凝較劑（減少塌陷），新的表面活性劑（增強可焊性）及更高溫度的抗氧化劑。在焊劑選擇時，不同的合金應該選擇不同的焊劑，以防止化學反應，考慮因素有合金種類、焊接環(huán)境，焊盤和元件鍍層等。用于無鉛釬料的新型焊劑的開發(fā)集中于無松香、無VOC的環(huán)保產(chǎn)品，而且是水溶性或免清晰的。由于無鉛軟釬焊工藝中去除的對象還是Sn的氧化物等。因此現(xiàn)有的焊劑仍然使用，只是由于溫度的升高需要注意防止黑色焊劑殘渣的形成，表6為改進的載體配方，其中松油醇、丁基卡必醇醋酸脂和檸檬酸三丁脂中的松油醇揮發(fā)性最強，檸檬酸三丁脂最弱；混合溶劑的揮發(fā)基本符合亨利定律，即溶液中混合酸溶劑的相對含量決定了其蒸氣壓的相對比值，合理調(diào)整三者的相對含量，可以獲得不同層次揮發(fā)特性的有機載體；少量的添加劑對揮發(fā)性幾乎沒有影響，但是能極大地改變載體的各種性能。免清洗焊劑代替松香基焊劑及溶性焊劑，有利于實現(xiàn)益于環(huán)保的免清晰工藝并節(jié)省生產(chǎn)成本。醇基免清洗焊劑對焊接溫度特別敏感，不適合230－260攝氏度的高溫焊接，分解將會顯著增加，產(chǎn)生大量煙霧和凝結(jié)物，并且殘留物易于發(fā)生聚合變硬，阻礙探針測試，并且揮發(fā)性有機化合物（VOC）的散發(fā)會對臭氧層形成破壞作用，無VOC新型水基免清洗焊劑已成功開發(fā)，其活性劑和化學物質(zhì)在水中的反應活性比醇中高，且在改善殘留物和提高可焊性方面比醇基更優(yōu)。 焊膏焊膏是將合金粉與粘性很高的焊劑混合而制成的膏狀物，一般需具備以下性能：漏印中透過性好，印刷后粘度保持時間長，無塌邊現(xiàn)象，可焊姓好，錫球飛濺少，滿足在線電性能測試、焊劑殘渣可靠性高（通過SIR和電遷移測試）、清洗性好、性能經(jīng)時變化小，低固溶免清洗焊膏選擇標準為：焊后無殘留物、無腐蝕，板面干凈且不粘手，有足夠高的表面絕緣電阻，離子殘留滿足免清洗要求，不易發(fā)生焊球、橋連等缺陷，無毒及嚴重氣味，無環(huán)境污染。無鉛再流焊過程中，焊劑較難潤濕合金粉和焊盤及引腳，焊
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