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一、 无铅的背景(为什么需要无铅)
: D! f! C2 @: i7 |) o20世纪90年代中叶日本和欧盟,就已经作出了相应的立法。日本规定2001年在电子工业中淘汰铅焊料,欧盟的淘汰期为2004年,美国也在做这方面工作(2008年全面使用无铅产品)我们国家正在进行研究和开发无铅产品,顺应时代潮流 。
) d' a9 w4 }1 r+ d& l$ h! o" ]1 b9 N电子产品报废以后,PCB板焊料中的铅易溶于含氧的水中。污染水源,破坏环境。可溶解性使它在人体内累积,损害神经、导致呆滞、高血压、贫血、生殖功能障碍等疾病;浓度过大,可能致癌。珍惜生命,时代要求无铅的产品。
, ? s9 m7 G, C* ~( |二、 常用无铅焊料成份
" ]" W: {5 J6 M a/ l/ ? ]) `" F0 w- fZn可降低Sn的熔点,若Zn增加高于9%后,熔点会上升,Bi跟着降低Sn-Zn,但随着Bi的增加,其脆性也会增大。
" D, B W$ k0 f# `; N7 I" a% b. n+ VZn可降低Sn的熔点,若Zn增加高于9%后,熔点会上升,Bi跟着降低Sn-Zn,但随着Bi的增加,其脆性也会增大。 X/ n, e1 o& j
此类是目前最常用的一种无铅焊料,它的性能比较稳定,各种焊接参数特性接近有铅焊料。
5 R% v( \' C7 z& \虽然In可使Sn合金的液相线和固相线降低,但是它的耐热疲劳性、延展性、合金变脆性、加工性差等缺陷,所以目前很少使用此配方。 5 z( E$ p. A( P0 {
三、 无铅焊料的特性 6 a4 T& Z/ E( a/ _
vSn-Ag-Cu溶点(217℃)较高,高温(260±3℃) 即可。 v 0 w5 _4 B8 d: ^5 ~1 a
无铅产品是绿色环保的先锋,有益人类身心健康,没有腐蚀性。
$ W2 K/ S5 r: l% C" R( t! V流动性差 ; N! ^3 @& O3 r% y9 a C* y
四、 无铅焊接需要面对的问题
7 n7 a, B L/ z3 [1 M1 t合金本身的结构,使它跟有铅焊料相比,比较脆,弹性不好
0 p6 p' c; n4 R' S; i4 O?Sn-Zn合金的液相线和固相线的熔点会增高,但随着Bi的质量数的增大,焊料的熔化间隔即固液间隔增大,所以Bi就会使合金熔点降低、脆性也 比(有铅)增大。 ; C0 [) |2 ~8 K3 }
浸润性差,只会扩张,不会收缩 Sn-Ag系合金添加Cu时,共晶点会改变。当Ag的质量分数增加4.8%、Cu % G' T' ]7 e @3 w, h. P
色彩暗淡,光泽度稍 % M: K2 t- e2 r
?因为在无铅焊料的搭配中,磷的元素限制了使用,所以光泽度稍差,但并不影响其它质量问题。 6 {( j# K$ b* ~3 Y- x$ S
锡桥、空焊、针孔等不良率有待降低 , Y! V2 u: B2 X' l4 o; I
?此类缺陷多于有铅焊料,但是并不是无法解决的问题。助焊剂的种类质量选购比有铅要严格;预热器恒温要稳定。波峰的焊接时间、接触面、PCB板的温度如第一波峰焊接时间1-1.5S,接触面积10-13mm;第二波峰焊接2-2.5S,接触面积为23-28mm左右,板面温度不能超过140℃以上。所以无铅焊料对于设备性能要求高,特别上双波峰的距离,如果设计很近,会造成板面的温度, 增高损坏元件和增加了助焊剂挥发,锡桥等缺陷产生过多现象 |
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