無鉛錫膏從工業應用角度來看應具備哪些基本要求?
目前,無鉛錫膏代用品還沒有得到普遍認可的一套規範,從(cong) 工業(ye) 應用的角度,歸納了以下幾種無鉛錫膏的基本技術及應用要求:
(1)價(jia) 格:很多廠家都要求無鉛錫膏的價(jia) 格不能超過Sn37Pb,但是無鉛代用品的成本都比Sn37Pb高25%。當選用無焊條和焊絲(si) 時,金屬成本是首要的因素;而製作焊膏時,由於(yu) 工藝成本在整體(ti) 生產(chan) 成本中的比重相對較大,因此對金屬的價(jia) 格就比較不敏感了。
(2)熔點:根據生產(chan) 商要求,普通低溫無鉛錫膏的固相溫度為(wei) 139℃,以滿足電子設備的低溫焊接溫度要求;低溫無鉛錫膏最高液相溫度取決(jue) 於(yu) 具體(ti) 應用。
金錫錫膏等高溫無鉛錫膏的液相溫度在280℃以上。
一般要根據所使用的無鉛錫膏選擇回流溫度,可避免出現較高的再流焊溫度是最理想的,由於(yu) 這種方法可以將損壞部件的損壞程度減至最低,減少對特殊部件的需求,並可使PCB的變色和產(chan) 生翹曲的程度最小化,避免焊盤和導絲(si) 過度氧化。

(3)高導電:這是電子連接中不帶鉛錫膏的基本要求。
(4)導熱性好:為(wei) 散發熱能,無鉛錫膏所形成的焊點必須具有快速傳(chuan) 熱能力。
(5)固-液共存溫度範圍:無鉛錫膏中的非共晶合金在液相溫度與(yu) 固相溫度之間的一定溫度範圍內(nei) 凝固。許多冶金專(zhuan) 家建議,這一範圍應控製在10℃以內(nei) ,以形成良好的焊點,並減少缺陷。若無鉛錫膏合金的凝固溫度範圍較大,容易出現焊點開裂,導致設備過早損壞。
(6)低毒性:無鉛錫膏的合金成分必須是無毒的,這一點要求無鉛錫膏合金可以排除鎘、鉈和汞;有些則要求不能使用由有毒物質提煉的副產(chan) 品,例如鉍,因為(wei) 它們(men) 主要來自從(cong) 鉛精煉的副產(chan) 品。
7)有很好的潤濕性:在現有設備和免清洗型助焊劑的情況下,無鉛錫膏應該有足夠的潤濕。對於(yu) SMT回流焊來說,由於(yu) 回流焊爐的惰性處理費用較高,所以無鉛錫膏合金更適合在空氣中進行回流焊。然而,在半導體(ti) 工業(ye) 中,無鉛錫膏焊接可靠性越來越高,在進行無鉛錫膏回流工藝時,惰性氣體(ti) 保護是必不可少的。
(8)良好的物理性能(強度、拉伸、疲勞等):無鉛錫膏合金必須能提供足夠的機械強度和可靠性。並且在通孔裝置上不會(hui) 產(chan) 生凸起的角焊縫(尤其是對於(yu) 具有較大固液溫度範圍的合金)。
(9)生產(chan) 的可重複性/熔點的一致性:電子裝配過程是一個(ge) 大規模製造過程,需要保持高的重複和一致性。當大量生產(chan) 過程中,一些無鉛錫膏的合金成分無法重複製造,或由於(yu) 成分改變,它們(men) 的熔點在批量生產(chan) 中發生較大變化,則無法加以考慮。
(10)焊點外觀:無鉛錫膏焊接點外觀應接近錫/鉛焊料,盡管這不是技術性要求,但這是接受和執行替代方案對無鉛錫膏的實際需求。
(11)供應能力:首先要考慮無鉛錫膏所用材料是否有足夠的供應來源;從(cong) 技術角度來看,銦是一種比較特殊的材料,但考慮到全球供應的能力,人們(men) 很快會(hui) 把它完全排除在外。
(12)與(yu) 鉛相容性:由於(yu) 短期內(nei) 鉛仍可能被用於(yu) 某些元件接線盒或PCB焊盤,因此無鉛錫膏應與(yu) 鉛兼容。一些含鉛合金的熔點很低,會(hui) 使焊接強度大大下降。
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