epson無鉛銲錫資料手冊-資料下載頁
2025-03-23 12:58本頁面
【正文】 面圖 (4) 人工修焊/重工之接合強(qiáng)度90錫10鉛鍍層錫銀銅﹝A型﹞錫銀銅﹝A型﹞63錫37鉛銲錫拉力強(qiáng)度﹝N﹞未修焊錫銀銅﹝A型﹞錫銀銅﹝B型﹞63錫37鉛未修焊錫銀銅﹝A型﹞錫銀銅﹝B型﹞63錫37鉛未修焊錫銀銅﹝A型﹞錫銀銅﹝B型﹞63錫37鉛修焊之銲錫使用在某些例子裏，於製造生產(chǎn)線中使用無鉛銲錫人工修焊或重工零件均於裝配完成之後才於其焊接區(qū)域上進(jìn)行。而另外其他的例子中，亦有使用現(xiàn)用的63錫37鉛銲錫修焊於已焊接之裝配點(diǎn)或元件等，如修焊工業(yè)用零件等之情形。因考量這兩種情形均會發(fā)生，所以研究人員即評估當(dāng)修焊/重工焊接區(qū)域中的無鉛銲錫混合63錫37鉛銲錫時(shí)其接合強(qiáng)度之狀況。其焊接於一QFP零件腳上之接合強(qiáng)度情形如下圖33所示。當(dāng)對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。相反地，若為無鉛銲錫使用於修焊一由63錫37鉛銲錫所裝配之零件時(shí)亦然。因此，可確認(rèn)使用無鉛銲錫於焊接修焊作業(yè)上是不會有問題的。 零件裝配製程中推動鉛之消除不僅包含使用無鉛銲錫來連接裝配元件，而且零件腳上無鉛鍍層之使用亦然。在許多的例子中，錫鉛銲錫鍍層仍是普遍使用於零件腳上之電鍍材料，而製造商部分亦是積極於研發(fā)無鉛的替代材料中，迄今為止，已有數(shù)種無鉛的零件腳鍍層被推薦使用。其推薦之不同組成成分的錫、銀、以及/或有些銅的成分加入的一些主要無鉛零件腳鍍層材料之銲錫接合特性在Seiko Epson均有做了配合之確認(rèn)。表41中列出目前為止已確認(rèn)之無鉛的零件腳鍍層材料。如圖41至圖45所示，其可確認(rèn)與錫銀銅銲錫合金接合之可靠性均等於或更高於63錫37鉛銲錫合金之表現(xiàn)。表41. 使用於裝配評估零件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。在這免洗製程中之關(guān)鍵因素為助焊劑殘餘之可靠性。研究人員針對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試﹝離子遷移測試﹞之主題。測試的結(jié)果如圖51所示，所有測試助焊劑形式其絕緣阻抗值顯示均超過1*109(?)，表示其於絕緣阻抗上沒有任何的問題。此外，在樣本1000小時(shí)後進(jìn)行目視檢查中亦無發(fā)現(xiàn)任何離子遷移的現(xiàn)象，因此研究人員判斷其對可靠性上不會有問題產(chǎn)生。測試狀況? 溫度：60℃，相對溼度：90%? 供給電壓：直流50V? 測試時(shí)間：1000小時(shí)? 測試樣本：凹狀柵電極基板﹝間隙寬：﹞評估標(biāo)準(zhǔn)? 無離子遷移? 於凹狀柵電極間之絕緣電阻值必須維持或高於在平均值3δ≥109(Ω)間 ﹝田口工程法﹞在使用錫銀銅合金銲錫進(jìn)行焊接可靠性測試之結(jié)果及接合區(qū)斷面圖中的研究顯示，這些無鉛銲錫均有相當(dāng)或更高於常用的63錫37鉛銲錫之接合可靠性。為提供較完整的證明，研究人員亦利用了QE﹝品質(zhì)工程﹞手法來對錫銀銅銲錫做一可靠性之試驗(yàn)。將片狀零件裝配於QE基礎(chǔ)之可靠性測試中，其測試的特性值為零件之剪力強(qiáng)度值。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。其選擇的銲錫合金為錫銀銅銲錫，錫銀銅鉍銲錫，及63錫37鉛銲錫。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方法測試的結(jié)果顯示出合金有絕佳的接合可靠性結(jié)果。一因素影響曲線圖顯示使用錫銀銅銲錫之結(jié)果較使用63錫37鉛銲錫有更高之接合可靠性。訊號雜訊比(dB)因素銲錫合金金屬成分預(yù)熱溫度峰值溫度銲錫合金對接合可靠性有較大的影響錫鉛錫銀銅鉍合金錫銀銅合金A型B型低溫中溫高溫低溫中溫高溫圖62因素影響曲線圖 (1) 可靠性測試元件及測試狀態(tài)測試種類製造商及機(jī)種測試狀態(tài)溫度循環(huán)測試Tabai EspecTSR6340℃至125℃間隔15分鐘Tabai EspecTSA70SA40℃至125℃間隔15分鐘導(dǎo)電電阻Tabai EspecAMR240P離子遷移測試Tabai EspecAMI125P60℃/90%相對溼度, 供應(yīng)電壓直流50V柵狀基板﹝﹞基材零件腳﹝pin﹞拉出方向(b)拉出強(qiáng)度量測方法(a)拉力強(qiáng)度量測方法包裝元件零件腳﹝pin﹞拉力方向基材卡勾(2) 接合強(qiáng)度測試方法 參考來源
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