• 二維碼 手機掃一掃

    全國咨詢(xún)熱線(xiàn)
    400-6858-968

    常見(jiàn)問(wèn)題

    SMT無(wú)鉛焊接對錫膏技術(shù)的新要求

    SMT無(wú)鉛工藝的步伐越來(lái)越近,無(wú)鉛錫膏作為無(wú)鉛工藝的重要一環(huán),它的性能表現也越來(lái)越多引起人們的關(guān)注。本文結合萃華電子公司的最新無(wú)鉛錫膏產(chǎn)品MulTIcore(96SC LF320 AGS88分析無(wú)鉛錫膏如何滿(mǎn)足無(wú)鉛工藝的幾個(gè)要求。


            眾所周知鉛是有毒金屬,如不加以控制,將會(huì )對人體和周?chē)h(huán)境造成巨大而深遠的影響。歐洲議會(huì )2003年底已經(jīng)通過(guò)立法,要求從2006年7月開(kāi)始,在歐洲銷(xiāo)售的電氣和電子設備不得含有鉛和其它有害物質(zhì)。中國等國家的相關(guān)法律也正在醞釀之中。由此可見(jiàn),SMT的無(wú)鉛工藝已經(jīng)成為我們必然的選擇。本文以無(wú)鉛錫膏的研發(fā)為基礎,針對無(wú)鉛工藝帶來(lái)的幾個(gè)問(wèn)題,如合金選擇、印刷性、低溫回流、空洞水平等展開(kāi)討論,同時(shí),向大家介紹了最新一代無(wú)鉛錫膏產(chǎn)品MulTIcore(96SC LF320 AGS88相應特性。


            一、 無(wú)鉛合金的選擇 


            為了找到適合的無(wú)鉛合金來(lái)替代傳統的Sn-Pb合金,人們曾做過(guò)許多的嘗試。這是因為無(wú)鉛合金的選擇需要考慮的因素很多,如熔點(diǎn)、機械強度、保質(zhì)期、成本等。表1列舉了三種主要無(wú)鉛合金的比較結果。 


    合金類(lèi)型TIn Rich TIn Zinc (Bi) Tin Bi
    熔點(diǎn)(℃) 209-227 ℃190℃137℃
    主要問(wèn)題 熔點(diǎn)稍有升高 容易氧化,保質(zhì)困難 強度很差


            表1 三種無(wú)鉛合金的比較結果 


           人們最終把目標鎖定在富含Tin的合金上,在富含Tin的合金中,Sn/Ag/Cu 系列又成為選擇的目標。而Sn,Ag,Cu三種合金成份比例的確定也經(jīng)歷了一段探索的過(guò)程,這主要是考慮到焊點(diǎn)的機電性能,如抗拉強度、屈服強度、疲勞強度、塑性、導電率等等。最終兩種具有相同熔點(diǎn)(217°C)且性能相似的合金成分:SnAg3Cu0.5(96.5%Sn,3%Ag,0.5%Cu)和SnAg3.8Cu0.7(95.5%Sn,3.8%Ag,0.7%Cu)成為無(wú)鉛合金的主要選擇。其中,SnAg3Cu0.5被日本、韓國廠(chǎng)商廣泛采用,歐美企業(yè)更多選擇 SnAg3.8Cu0.7合金。以上兩種合金Multicore(均可以提供,代號分別為97SC和96SC。 

           二、 印刷性


            由于Sn/Ag/Cu合金的密度(7.5 g/mm3)比Sn-Pb合金的密度 (8.5g/mm3) 低,使用該種合金的無(wú)鉛焊錫膏的印刷性比有鉛錫膏差一些,如容易粘刮刀等。盡管如此,由于保證錫膏的良好的印刷性對于提高SMT的生產(chǎn)效率、降低成本十分重要,在合金成分相同的情況下,只有通過(guò)助焊劑成分的調整來(lái)提高錫膏的印刷性,如填充網(wǎng)孔能力、濕強度、抗冷/熱坍塌及潮濕環(huán)境能力等,并最終提高印刷速度、改善印刷效果。 


            圖1為Multicore(96SC LF320 AGS88的印刷實(shí)驗結果。由圖1可知該產(chǎn)品的可印刷速度范圍為25 mm/s - 175 mm/s(圖中的綠色部分表示印刷效果好)。事實(shí)證明,通過(guò)調整助焊劑成分和比例,無(wú)鉛錫膏可以具有與有鉛錫膏同樣的高速印刷操作窗口。 


            三、 低溫回流的重要性


            由于無(wú)鉛合金的熔點(diǎn)升高(Sn/Ag/Cu合金的熔點(diǎn)為217°C,Sn-Pb合金熔點(diǎn)為183°C),無(wú)鉛工藝面臨的首要問(wèn)題便是回流焊時(shí)峰值溫度的提高。在圖2中描述了無(wú)鉛錫膏回流焊接時(shí),在最壞情況假設下(線(xiàn)路板最復雜,系統誤差和測量誤差為正,以及滿(mǎn)足充分浸潤的條件),線(xiàn)路板上最熱點(diǎn)溫度可能達到的溫度(265°C)。圖中最冷點(diǎn)235°C是為保證充分浸潤的建議條件。


            值得注意的是:一方面,若無(wú)鉛錫膏所要求的峰值溫度較高,線(xiàn)路板最熱點(diǎn)便容易達到265°C,而該溫度已超過(guò)了目前所有元器件的耐溫極限;另一方面,若系統誤差和測量誤差為負,同時(shí)錫膏的最低峰值溫度較高,便會(huì )有冷焊問(wèn)題的發(fā)生。因此為了保證元器件的安全性、以及焊點(diǎn)的可靠性,無(wú)鉛錫膏的最低峰值溫度應盡量低,即無(wú)鉛錫膏低溫回流特性在無(wú)鉛焊接工藝中十分重要。 


            值得一提的是,Multicore(的領(lǐng)先技術(shù)、獨特配方成功地解決了這一難題,無(wú)鉛錫膏96SC LF320 AGS88的最低回流溫度僅為229°C,這就意味著(zhù)應用該款錫膏進(jìn)行焊接時(shí),可以?xún)H比217°C 的合金熔點(diǎn)高出3°C(保證一定的回流時(shí)間)。這樣不但可以很好地解決可靠性、冷焊等問(wèn)題,更可以減少生產(chǎn)工藝方面的調整,以節約成本。圖3為該款無(wú)鉛錫膏的回流操作窗口。由圖3可知,96SC LF320 AGS88 擁有很寬的操作窗口:從熔點(diǎn)以上時(shí)間60秒/峰值溫度229°C,到熔點(diǎn)以上時(shí)間80秒/峰值溫度245°C的范圍內均可以獲得極佳的焊接效果,較寬的回流窗口可以更好地滿(mǎn)足生產(chǎn)方面的不同需求。 


            四、 空洞水平 


            空洞是回流焊接中常見(jiàn)的一種缺陷,尤其在BGA/CSP等元器件上的表現尤為突出。由于空洞的大小、位置、所占比例以及測量方面的差異性較大,至今對空洞水平的安全性評估仍未統一起來(lái)。有經(jīng)驗的工程師習慣將空洞比例低于15%-20%,無(wú)較大空洞,且不集中于連接處的有鉛焊點(diǎn)認為是可接受的。


            在無(wú)鉛焊接中,空洞仍然是一個(gè)必需關(guān)注的問(wèn)題。這是因為在熔融狀態(tài)下,Sn/Ag/Cu合金比Sn-Pb合金的表面張力更大。如圖4所示。表面張力的增加,勢必會(huì )使氣體在冷卻階段的外溢更加困難,使得空洞比例增加。這一點(diǎn)在無(wú)鉛錫膏的研發(fā)過(guò)程中得到證實(shí),早期無(wú)鉛錫膏的主要問(wèn)題之一便是空洞較多。作為新一代的無(wú)鉛錫膏產(chǎn)品,Multicore(96SC LF320 AGS88增加了助焊劑在高溫的活性,實(shí)現了技術(shù)上的長(cháng)足飛躍,使得無(wú)鉛焊點(diǎn)的空洞水平可降低到7.5%。


            五、 結論 


            1)Sn/Ag/Cu 系列合金成為無(wú)鉛錫膏合金的主要選擇;


            2)助焊劑介質(zhì)的合理調整,可使無(wú)鉛錫膏的印刷性與有鉛錫膏幾乎相同;


            3)無(wú)鉛錫膏的低溫回流特性對SMT無(wú)鉛工藝意義重大;


            4)新一代的無(wú)鉛錫膏,使得空洞問(wèn)題得到明顯改善。


    全國咨詢(xún)熱線(xiàn)

    400-6858-968

    15365388288

    Copyright ? 2017-2020 江蘇萃華電子科技有限公司 版權所有
    地址:江蘇省昆山市 電話(huà):400-6858-968 手機:15365388288
    江蘇萃華電子科技有限公司 蘇ICP備17062288號-1

    薛先生:

    :

    :

    服務(wù)時(shí)間:
    9:00-18:00(工作日)

    cache
    Processed in 0.027901 Second.
    歪歪漫画官网_国产后入清纯学生妹_中文字幕乱码人妻无码久久_天堂网在线最新版www中文网