一、無鉛的背景(為什么需要無鉛)
? 20世紀(jì)90年代中葉日本和歐盟,就已經(jīng)作出了相應(yīng)的立法。日本規(guī)定2001年在電子工業(yè)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(chǎn)品)我們國家正在進(jìn)行研究和開發(fā)無鉛產(chǎn)品,順應(yīng)時代潮流 。
? 電子產(chǎn)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(huán)境??扇芙庑允顾谌梭w內(nèi)累積,損害神經(jīng)、導(dǎo)致呆滯、高血壓、貧血、生殖功能障礙等疾?。粷舛冗^大,可能致癌。珍惜生命,時代要求無鉛的產(chǎn)品。
二、常用無鉛焊料成份
? Zn可降低Sn的熔點(diǎn),若Zn增加高于9%后,熔點(diǎn)會上升,Bi跟著降低Sn-Zn,但隨著Bi的增加,其脆性也會增大。
? Zn可降低Sn的熔點(diǎn),若Zn增加高于9%后,熔點(diǎn)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(wěn)定,各種焊接參數(shù)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(diǎn)(217℃)較高,高溫(260±3℃) 即可。
? 無鉛產(chǎn)品是綠色環(huán)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
? 合金本身的結(jié)構(gòu),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(diǎn)會增高,但隨著Bi的質(zhì)量數(shù)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(diǎn)降低、脆性也比(有鉛)增大。
? 浸潤性差,只會擴(kuò)張,不會收縮 Sn-Ag系合金添加Cu時,共晶點(diǎn)會改變。當(dāng)Ag的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加4.8%、Cu增加約1.8%時產(chǎn)生共晶,如果在合金添加In時,將會造成提高合金微細(xì)化強(qiáng)度和擴(kuò)張?zhí)匦缘耐瑫r,表面會形成氧化膜,所以浸潤性稍差。
? 色彩暗淡,光澤度稍。
? 因?yàn)樵跓o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(zhì)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(zhì)量選購比有鉛要嚴(yán)格;預(yù)熱器恒溫要穩(wěn)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(shè)備性能要求高,特別上雙波峰的距離,如果設(shè)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(fā),錫橋等缺陷產(chǎn)生過多現(xiàn)象。
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