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电子产品中无铅锡膏的选择,无铅锡膏与产品的契合度

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浏览:- 发布日期:2018-07-03 14:02:41【

电子产品中无铅锡膏的选择,无铅锡膏与产品的契合度

深圳市优特尔纳米技术有限公司 



电子组装中无铅锡膏的选择

 要:焊膏是焊料合金粉末与助焊剂的混合物,其质量的好坏对印刷作用有极其重要的影响,特别是无铅化工工艺中。本文介绍了焊膏的组成、只需功用要求及其影响要素,我们对现在常用的焊料合金和助焊剂的功用和运用作用进行总结,并对不同工作所适用的焊膏类型进行了论说。

   焊膏是将焊料合金粉末与助焊剂混合而成的一种浆料,一般合金比重占90%左右,其余部分为助焊剂。焊膏是一个凌乱的物料系统,制造进程触及流体力学、金属训练学、有机化学和物理学等概括知识。焊膏的选择和运用至关重要,据有关数据闪现,电子产质量量缺陷有70%左右与焊膏印刷有关。无铅化后此问题更加严峻,其间由于焊膏的选择不当而导致的质量问题及可靠性问题非常明显。


1.      焊膏的组成

            焊膏是伴跟着SMT运用而发生的一种新式材料,也是表面组装出产中极为重要的辅佐材料,其质量的好坏直接联络到SMA质量的好坏,因此遭到工程师的广泛重视。表1为焊膏的底子组成,其间触变剂在有些文献中被列为独立一类。不同的规划有不同的用途和运用规划,SMT工程师在选择时有必要明晰其所用于何种产品;军品仍是民品,要求清洗仍是免清洗等。


1焊膏的底子组成

首要组成

运用的首要材料

首要功用

合金焊料粉末

无铅焊料、锡铅焊料

完结元件和电路间的机械电器联接





焊剂系统

基材树脂

合成树脂、松香等

净化金属表面,固定、粘接贴装元件

活性剂

有机酸、铵盐等

净化金属表面,前进焊剂湿润性

溶剂

醇类、酮类等

溶解树脂,调整黏度,调度焊膏特性

触变性

溶剂、乳化白腊、助剂等

防止松散、塌边,增强焊膏触变性

2.焊膏的功用要求

焊膏在电子组装进程中的不同工艺阶段有不同的功用要求:运用前焊膏应具有较长的储存寿数,在必定时间内不发生化学改动,不发生焊料与助焊剂分别,不发生黏度改动,而且要求吸湿性小、低毒、无腐蚀性;印刷时应具有出色的印刷功用,包括顺利填充模板且无溢出,脱模顺利且不堵塞模板开孔或点涂管嘴;成型要好无严峻形状缺陷,放置一段时间后不发生凹陷;具有较长的作业寿数,印刷后放置于常温下可保持在必定的时间内不蜕变;回流焊接是应具有出色的湿润功用,焊料在母材上铺展出色;不发生飞溅现象,尽量减少焊接进程中发生的焊料球;焊后应具有出色的焊接强度,保证时间组装的可靠性;焊后残留物有出色的安稳性,绝缘且无腐蚀作用,且易于清洗。特别是焊接进程中所需的要求,如图1所示,焊接进程中焊膏活化温度有必要掩盖整个钎焊温度,一般从80℃初步发挥到冷却后180{无铅}150{有铅},整个改动进程中助焊剂焊后重量损失率可达94.48%

焊接进程中焊膏重量损失率


根据以上要求,选择焊膏时有必要从材料特性和工艺特性进行考虑,并根据检验办法进行点评。焊膏材料特性包括颗粒度、黏度、熔点及表面绝缘电阻等,工艺特性包括可印刷性、抗热塌性、湿润性、焊球可控性、可检查性{探针检验}、可靠性{绝缘电阻及电迁检验}及抗腐蚀性等{影响模板寿数及焊点质量}。从现在企业实践情况来看,大多数都不具有检测才华。因此对技术人员来说,通过日常的经历堆集,掌握焊膏的经历判别办法是可行的。(1)焊料颗粒是将合金熔化后,通过高压惰性气体喷雾或超声波雾化构成,再通过多次过筛得到一致的标准,其形状、大小及比重关于焊膏的黏度及印刷性有直接的影响。韩料颗粒形状分为无规矩和球形两种,无规矩颗粒焊膏黏度更高,由于颗粒直接由着“互锁”作用导致活动性差,而球形颗粒的延展性更高。焊料颗粒太大不易印刷,太小则会增加单位体积的焊膏表面积而易被氧化,构成空泛、焊球等缺陷。一同由于布线、阻焊膜、元件符号、加工精度及印刷机导致水平度的影响,印刷时PCB焊盘与钢网之间存在的空地很简略漏出过小的颗粒构成沾污。不同合金比重的焊膏印刷工艺窗口是不同的,比重太小会增加凹陷及针孔的出现,过高会使焊膏印刷性变差,一般模板漏印合金颗粒占焊膏总重量的88%~91%,关于点涂等打针办法,含量可低至80%~85%。验证焊膏颗粒可通过显微镜{带分析设备}对所摄像规划内的颗粒直径进行测量,参看J-STD-006来判别。

(2)焊膏是一种假塑性流体,有触变性。其粘度随时间、温度、剪切强度等要素而发生改动,与合金粉末含量。标准及焊剂黏度太大简略粘住网孔,太小无法粘住元件,一般模板漏印选用的黏度介于700~1300Pas之间,丝网漏印和点涂一般可低于300Pas。黏度试验首要检验焊膏黏度、印刷进程中黏度改动率及触变系数。黏度检验可参看IPC-TM-650J-STD-005,触变系数一般为0.5~0.6

(3)焊膏可印刷性是点评焊膏在印刷到线路板时的堆积高度和印刷作用。印刷高度点评时对数据进行核算方差核算,取标准差最小的,可取得一致性好的焊膏。印刷作用首要看印刷图边际是否平坦,有无拉尖、残缺、桥连现象,并记选取毕竟最佳印刷作用、值得注意的是印刷作用所用模板应具有圆形和矩形孔,矩形孔须有水平、垂直及45°三个方向。

(4)焊膏保型性是点评焊膏印刷后在必定温度及湿度条件下,由于重力及焊剂表面张力作用而导致焊膏凹陷图形迷糊,引起的焊接时引脚桥连缺陷。凹陷检验可参看IPC-TM-650

(5)焊膏湿润性是点评焊膏在焊盘表面湿润才华和对焊盘表面氧化的处理才华,检验时可以对不同的焊盘镀层进行检验,检验办法可参看IPC-TM-650,也可选用印刷面积逐步递减/递加的方式印刷在焊盘上。

(6)焊球可控性是点评焊接进程中焊膏的溅射情况,其与焊膏中焊粉的氧化程度、搀杂的水汽及助焊剂与焊料活动协调性有很大联络。当溅射出现孤立分布的焊球后,可能构成短路而且下降焊点可靠性。检验法办法可参看IPC-TM-650

(7)焊膏作业寿数是点评在贴片和回流焊前焊膏印刷后可以存放的时间。


3.无铅焊料合金的选择

 钎焊进程中焊料合金的行为是能否进行钎焊以及钎焊质量好坏的决定要素 。焊料合金在钎焊进程中的行为就是其工艺功用,首要包括:焊料合金的固相线及液相线、抗氧化性、湿润性和慢流性等。影响焊料工艺功用的要素包括:合金的组成、纯度的化学均匀性;液态焊料的表面张力;母材的成分、性质和表面的洁净度;钎焊温度、气氛、助焊剂的活性;液态焊料表面膜的组成、结构和功用等。

3.1 无铅焊料合金系统

  锡铅共晶合金熔点为183℃,具有出色的可焊功用、电气功用和力学功用,且具有较低本钱。铅虽不参与反应,但其具有促进湿润铺展、下降熔点、抗氧化及改善力学功用作用。

  无铅焊料是指含铅低于1000ppm{IS09453IEC61190-1-3标准},无铅焊料种类在JIS Z 3283标准中规矩了11种合金共21类,ISOIEC正在评论中。无铅合金首要是在Sn证参与AgCuBiZnNiInSbAlMnTiCe等元素,按不同调配和百分比组成二元、三元和四元合金,乃至五元合金,以取得出色的工艺功用和可靠性。需求指出的是,焊料合金中的某种元素逾越必定量才华被认为是该合金的组成元素,一些微量存在的元素不会被列入合金的表达式中,由于其对合金功用没有明显的影响,无铅焊料在注册专利时,一般也是只认可逾越必定含量的元素作为合金配方的一部分。图2为现在商场上不同焊接工艺中焊料合金运用情况,其间波峰焊中仍以SAC为干流,但其对锡炉易发生强的蚀孔、对产品细引流发生锈蚀、对Cu发生严峻腐蚀,还存在IMC堆积等问题;SnCu抗扰性差,当成分发生微量改动会导致熔点上升,且湿润性差,焊点可靠性较差,运用时有必要定时检查合金成分的改动,日本已初步运用SnCuNi替代。回流焊中依然以SAC 为主,其次二元合金Sn3.5Ag为日本JEITA和美国NCMS举荐。手工焊中仍以SAC为干流,其替代合金选择上欧洲用SnAg、日本用SnCu。表2为世界规划内广泛运用的无前行、焊料合金情况。


   为了进一步前进功用,可对上述三种首要合金进行合金化。SnCu合金廉价,对杂质元素的敏感度较低,有着等同于传统SnPb合金的力学功用,现在广泛运用于波峰焊接中。但由于它的本钱低,在焊膏消耗较多的低本钱再流焊接中被开发运用,并常参与一些元素如NiPGe等来前进它的抗氧化特性。但是这些元素往往与焊膏表面的氧及其它的元素有副反应,易被消耗而使得含量难以操控。SnAg合金中参与质量分数为0.5-2.0%Sb,可以进一步强化和金,然后使强度、塑性及疲乏寿数较高。但是当Sb质量分数逾越1%时,合金熔点会上升,且Sb毒性较大。SAC合金中参与0.001-0.006wt%AlNi等可有用前进合金功用,增强蠕变性,下降屈服强度,改善微观组织结构,改善熔点温度,一同AlAgAlCu化合物可有用克制棒状SnAg及块状SnCu化合物构成,使组织更倾向SnAgSnCu两相共晶组织,且{NiCu}Sn化合物有用克制铜焊盘的消耗。

  无铅焊料按熔点规划分包括高温合金{SnAuSnSb}、中低温合金{SnZn}、中高温合金{SACSnAgSnCu}及低温合金{SnInSnBi},现在运用较广泛的焊料合金中首要为中温系的二元和三元合金。一般巨大合金大都出现比低元合金具有更好的概括功用,但是四元以上合金系统凝聚温度规划大,易发生裂纹,所以很少运用。焊料合金的可靠性与熔点及合金种类有关:一般来说熔点高、可焊性优的多元合金,抗蠕变性好,强度高,机械强度大。可靠性较好,可在各种恶劣的环境下作业,反之依然。值得注意的是,高温合金只需SnAu系最有可能满足功用要求,但是本钱太高。SnB9SnIn等低温系合金化程度不髙,抗疲乏性特差,可靠性差,特别含铟焊料本钱高且供货性差,所以很少运用。中温系合金Sn9Zn湿润功用恶劣,而且极易氧化,给其储存及焊接带来很大不便当,轻则焊点发黑,重则构成黑渣。一同Zn电离趋势打,构成的焊点电化学腐蚀严峻,而且回收系统很难建立。但是,SnZn合金由于熔点靠近SnPb合金,是最具发展前景的合金。焊接时选择适用于SnZn合金的助焊剂中要参与一些人、特别物质来减缓氧化,并选用氮气保护,也可以取得很好的焊点。其他,SnZn合金对铝有很好的湿润性,选择适合助焊剂,防止过强的氧化性,可用于特别组装中。

3. 2 SAC合金系

   SAC三元合金是无铅焊接公艺中首要运用的合金,加工功用好,可便当制成焊膏及其让形状用于不同焊接办法。三种合金元素毒性很小,资源丰富,供应满足,以出产与回收,且一般不会与铅剂发生反应,能保证焊膏安稳性。工艺功用方面,很少与其他合金元素发生不良反应,具有较高的剪切、拉伸强度,高的康尔疲乏性,低的塑性和出色抗蠕变性功用,高温老化后机械功用优于SnPb合金,可以在高温、髙可靠性要求情况下运用。表3试验数据闪现SAC合金在小文度梯度和时间短逗留时间下右臂SnPb功用好的抗蠕变功用。

  一般认为Sn Ag Cu 为近共晶合金,高于此比例则为过共晶,低于此比例则为亚共晶。如图3所示,SAC305合金为近共晶,熔点温度区间窄,湿润性好,空泛率低,且表面裂纹缺陷率少;SAC305合金为亚共晶,宽而陡峭的温度熔化区间可有用下降竖碑缺陷。欧洲研究人员认为高含量的Ag可前进焊接功用和焊点质量,但许多研究者认为Ag含量逾越3.2%时会出现板状的AgSn合金粗大化,导致拉伸强度下降,疲乏寿数缩短。SAC合金不同配比对焊点微观组织和开裂机制都发生了很大的影响。试验证明,运用不同配比SAC合金与Au/Ni/Pb镀层QFP引线、Ni镀层PCB焊盘得到的强度不同,从一次再焊流、二次再焊流及热循环前后力学试验作用分析,近共晶成分的合金的概括功用最好,亚共晶成分由于接头引线与焊料合金之间的金属间化合物中Ni没有被SnCu消耗或置换而含量过高导致概括功用下降。


3.3无铅焊料合金显微组织

 钎焊时焊猜中的锡与焊盘母材反应生成以Cu6Sn5为主的金属间化合物然后完结联接。焊点质量不光与界面化合物有关,而且与合金基体显微组织也有关。Sn0.7Cu合金熔点为227℃,组织相比照较安稳,在β-Sn基体上分布着Cu6Sn5,由于熔点较高很少作为焊膏运用,首要运用于波峰焊中。Sn3.5Ag合金熔点为221℃,组织相对安稳,在β-Sn基体上分布着Ag3Sn金属间化合物,起着固溶强化作用,塑性出色,但价格偏高。


3.4无铅焊料合金与镀层兼容性

  无铅化电子组装中,元器件和PCB表面镀层有多种镀层材料,无铅合金选择时应该考虑与无铅镀层材料的兼容性。比如PCB镀层基友ENIGHASLI-AgI-SnOSP五中图层材料,从湿润性、力学功用及无铅焊料兼容性方面考虑,无铅焊料的最佳选配PCB表面材料首要为ENIGT-Ag、和OSP三种。从湿润性方面考虑,关于ENIG镀层,无铅焊料表现了出色的铺展率,其间SnCu焊料有着最大的铺展率,SnAgSAC次之;关于I-Ag镀层,锡铅焊料没有表现出比无铅焊料特别优异的铺展率,这与其他PCB表面保护层的喜欢是很不相同的。

选择焊料兼容的焊盘镀层首要取决于界面反应及化合物的构成。焊料可以完结与木材的出色联接在于Sn可以与CuNi等母材金属或镀层之间构成金属间化合物,然后促进焊料在金属表面的湿润铺展及原子间键合,进而构成可靠地联接。不同的焊料合金与界面材料构成的可焊性。           3.5无铅焊料合金超电势

 无铅焊料与传统焊料比较,其电化学功用有明显差异,首要表现在BiAgCu等元素的标准电极电位方面,如表4所示,比较较Pb元素均与Sn之间有较大电位差,因此在无铅焊料合金的选择方面,应当考虑超电势的改动和影响。当然,合金中参与微量的轻稀土元素和少数的Zn可进一步改善焊料的超电势,也可进一步下降无铅焊铝合金电极的临界电流。


3.6无铅焊料合金功用评

  现在无铅焊料的配方许多,应该根据实践情况选择最适合的无铅焊料合金。图10为影响焊接可靠性的首要要素,无铅焊料合金在下降对铜溶解率、前进焊点亮光度以及低的热膨胀系数、均匀的金属间化合物、优异的力学功用、抗锡温功用、抗氧化和腐蚀功用、康店偏移功用、抗蠕变功用及抗热和机械疲乏功用方面都有新的要求。表5给出NCMS提出的一般功用点评标准。


5  NCMS提出的无铅焊料合金功用点评标准

功用

可接受的水平

功用

可接受的水平

液相线温度

225

热膨胀系数

29×10-6/

熔化温度规划

30

延伸率{室温、单独拉伸}

10%

湿润性

Fmax300μN

T00.6S  T11S

蠕变功用

3.5MPa

铺展面积

85%铜板面积

热疲乏功用

SnPb共晶相应值75%

  除了考虑合金自身功用外,实践出产中还应考虑其公艺性,如波峰焊中SACSnCuNi合金的选择,如表6所示。SnCuNi合金基地比较柔软,强度要比SAC合金低吗,而SAC系列底子相似。4点弯曲试验和下跌试验中,SnCuNi功用较SAC合金好,而低声含量的SAC比高银含量的SAC合金要好。


6  波峰焊接中SACSnCuNi合金工艺功用比照

功用

SAC

SnCuNi

功用

SAC

SnCuNi

对不锈钢锡槽腐蚀

焊球

对铜焊盘腐蚀

桥连

热应力{熔点高}

填充不良

焊接气氛

N2

Air

焊盘剥离

焊球

多且N2中更多

焊点剥离

4无铅焊膏用助焊剂的选择

 焊膏用助焊剂首要组分包括触变剂、活性剂、溶剂和各种增加剂,其他还要参与微量的增加剂,如缓蚀剂、成膜剂、抗氧化剂、调度剂等。无铅焊料合金成分和温度都发生很大改动,由于焊剂与合金表面之间有化学作用,因此不同合金成分要选择不同助焊剂;其次无铅合金熔点高,需前进助焊剂的活化温度;终究无铅焊膏要求焊后残留少,且无腐蚀性,满足ICT探针才华,防止电搬家影响电气可靠性。


7  松香助焊剂特征及运用

类型

特征及运用



  R

非活性松香型助焊剂,有许多不同种类,以满足各种标准的要求,焊后可不清洗,首要运用于在线材、变压器、线圈及小型片式变压器等元件加工领域,如元件管脚镀锡的免清洗工艺中。此类焊剂活性适中、湿润性出色、上锡作用好、焊点亮光平滑、且焊后无残留,不会对元件管脚构成再腐蚀。


RMA

中等活性松香型助焊剂,非腐蚀性,一般参与硼脂酸盐及谷胺酸等前进活性,是现在种类最多的一类助焊剂,广泛运用于核算机及周边设备,无线电通讯,航空航天和军工产品上,而且许多运用在家电及消费类电子产品中。


 RA

彻底活性松香型助焊剂,可在黄铜和镍等金属上进行出色焊接。通过选择恰当的活性剂可保证无腐蚀性及绝缘性,已广泛用于电线、电缆等工业和电视机等家电产品中。


SRA

超活性松香型助焊剂,残渣非常生动,焊后要进行充沛的清洗,不满足军工产品的要求,一般只能用于民用产品。除非可以保证助焊剂残渣彻底清洗洁净,否则不举荐运用这类助焊剂。

无铅焊膏用助焊剂选择时首要考虑活性及清洁度。一般根据PCB和元件的存放时间、引脚材料或表面镀层的氧化程度选择焊膏活性;根据探针检验、表面清洁度和产品要求选择不同清洗工序焊膏。

不同活性焊膏按清洗办法,首要包括溶剂清洗,水清洗和免清洗,广泛运用于军工、航空航天、医疗、通讯、轿车电子、核算机及周边产品、家电、消费类电子、元件加工及工业产品领域等。一般选择助焊剂残留物比较松软的,不粘针头助焊剂种类,防止运用残留物很硬、黏度很高的助焊剂。现在免洗助焊剂引起业界广泛关注,其固体含量极小,厚道残留少且呈中性,可以不用清洗,既免去了清洗设备和材料本钱,又减少了对环境的损害。BGACSP等一般都选用高质量免清洗焊膏。表7为松香型助焊剂的首要特征及运用情况,表8为不同活性助焊剂的特征及运用情况。

8   几种类型助焊剂的优缺陷比较

类型

优缺陷

运用

溶剂清洗型

固体含量高,去金属氧化物才华强;焊接质量好,湿润功用优异

焊后有必要用CDC清洗,不利于环保

核算机周边设备、家电及一般消费类等低档次的电子产品一般运用板材较差,多为单面裸铜板或预涂层板,或板材以及元件存放时间过长,材料及表面镀层等氧化严峻,需选择活性较强的松香型助焊剂,虽然焊后残留松香,不清洗时板子发粘,不利于检测,但可焊须报性及可靠性都能得到保证。

水清洗型

含有卤素或有机酸,焊接作用好,本钱较溶剂清洗型低

含卤素或酸类物质,易构成电化学腐蚀

水清洗型产品焊接可靠性要比免清洗好,适用于可靠性要求较高的产品中,图军工产品及航空航天、医疗器械,轿车电子、通讯电子、仪器仪表等,此类产品不得运用免清洗工艺。

水清洗型助焊剂前进了阳剂导电丝{CAF}倾向,无铅再留焊高温对CAF倾向又起到了加速作用,严峻影响产品可靠性。为保证产品表面清洁度及可靠性,水清洗后还要通过离子污染程度检验和湿度检验。

免清洗型

固体含量低,低残留或无残留,低含量或无卤化物,焊后不用清洗,无触摸毛病,焊接质量好

材料可焊性要求高,工艺操控难

免清洗低残留型焊后不是无残留,而是相对较少,对一般产品来讲其构成的电功用可靠性问题可以忽略,可运用于民用电子产品上,如核算机及周边产品、家电及消费类电子等,以及一些无法进行的清洗的产品如马达,摄像头号。

免清洗无残留型焊后版面洁净不粘手,绝缘电阻高,离子残留能操控在1.5μgNaCl/cm2左右,产品可靠性好,广泛运用于军工产品及航空航天等高可靠性产品。虽然活性缺少,单PCB及元件可焊性好,可构成出色的焊点。

无铅焊膏的选择与点评

 无铅焊接工艺中焊膏等材料的选择是最要害与困难的,它是一个系统。焊膏的选择一般根据不同产品进行选择;

    根据产品自身 的价值和用途及髙可靠性要求选择不同质量焊膏;

    根据组装工艺,PCB、元器件的具体情况选择和金;

    根据PCB和元件的存放时间及表面氧化程度选择焊膏活性;

    根据产品对清洁度的要求来选择是否选用免清洗;

    根据PCB组装密度来选择和金粉末颗粒镀;

    根据施加焊膏的工艺及组装密度选择焊膏黏度。

5.1选择合金

 根据组装工艺、PCB及元器件情况选择合金。LEDLCD、热敏电子元器件、散热器、高频头、防雷元件、温控元件、火灾报警器、空调安全保护器及柔性板等加热温度不易过高;其他,进行多层次多组件的分布焊接及二次低温焊接时均需选择低温合金,如SnBi等。核算机及周边设备、通讯产品、轿车电子、仪器仪表及视频等产品中,中温系合金运用较广泛。半导体器件组装,多层电路板焊接、多级封装的一级焊接机高温作业下作业的元器件焊接,据需选择高温合金,如SnAu等。

5.2选择活性及清洗办法

 根据PCB及元件存放时间、焊盘/焊端表面氧化程度、产品对清洁度要求及清洗办法选择适合活性焊膏,具体可参看表78。再次,针对一些客户与商场的特别需求,如表面光泽需求,尼宏半田,LoctiteIndium、和Cookson也有产品开发。综上所述,选择焊膏时有必要根据自己产品的类型,要求、特征去进行选择,但为了节约制造本钱,干流是侧重免清洗工艺。

5.3选择颗粒度及粘度等

(1)从印刷工艺考虑,不同的产品组装密度和涂敷工艺,选择不同合金粒度和粘度的焊膏。焊膏颗粒度和粘度与可印刷性有很大联络,要使焊膏脱模顺利,焊料颗粒标准要遵循“三球规则”、最好遵循“五球规则”。针对小型元件比较多的组装,应当选用颗粒度小的焊膏,现在一般选择3好或4号粉,而关于间隔元件产品可以选择更细粉如5号粉,仅仅本钱较高。无铅焊膏的物理功用点评内容一般包括合金颗粒度及形状、助焊剂含量、粘度、可印刷性、腐蚀性等等,表9为无铅焊膏底子功用点评内容。


    9  无铅焊膏底子功用点评内容

项目

特性值

项目

特性值

水溶液阻抗{Ω.mm}

103以上

粘度{Pa.s}

180±20

卤素含量{wt%}

0. 07±0.02

助焊剂含量{wt%}

10.5±0.03

铜镜腐蚀试验

合格

粘着性

初期

1.0N以上

粉末形状及颗粒{um}

类型1

类型2

24小时后

1.0N以上

球形10-38

球形20-45

湿润性

2{铜板}

熔点{}

216-221

焊球试验

初期

1-3

氟化物试验

不含

24小时后

1-3

绝缘电阻/Ω

40 90%

1012以上

印刷凹陷性P

0.2mm连锡

40 90%

5*108以上

加热凹陷性

0.2mm连锡

印刷性

 

类型1

类型2

残渣腐蚀性

无腐蚀

间隔0.4mm

间隔0.5mm

搬家试验

无发生

(2)从焊接工艺考虑,无铅再流焊用焊膏液相线温度要低于250℃,一般要求为温度在232~240℃之间。焊膏选择首要考虑尽量下降再流温度而较少考虑本钱,由于金属本钱在焊膏制造流程总本钱中所占比重较少。

5.4根据不同产品功用和功用及可靠性要求选择焊膏

    J-STD-001B标准根据产品首要功用或功用的要求,将电子产品分红三大类:第一类为消费类电子产品,如收录机、收音机等。第二类为专门经用的消费类电子产品,包括对功用与寿数均有要求但并非非常严峻的产品,其在典型的运用环境条件下不能出现前期失效的情况,如核算机、通讯产品和一些轿车电子产品等。第三类为高功用要求的电子产品,包括需接连高功用和恶劣的环条件下运用、但在寿数期内又不能出现失效的电子产品,如航空航天电子产品、军事用途产品和用于救生系统的电子产品等。表10为不同电子产品对韩高功用的要求。


   10  不同电子产品对焊膏功用的要求

工作领域

首要要求

选择标准

家电

低本钱要求

价格低

消费类电子

低本钱、细间隔要求

价格低,免清洗,抗热塌性好

基础通讯设施

高抗腐蚀性,髙清洗要求

/无卤素含量,高可靠性

移动通讯设备

电话和手机等,细间隔要求

选择细粉焊膏和洽的抗热塌性

轿车电子

高抗震性和可靠性

高可靠性焊粉,构成可靠性焊点

医疗器械

高可靠性,无毒性

高可靠性焊膏

  第一类产品中,以手机电路板为例,出产有两个重要的特征,知道电路板标准小,虽然元件比较单一,单0201类微型元件和BGAQFP类细间隔器件对组装工艺要求比较高;二是手机出产需求PCB组装工艺的速度很高。手机制造用焊膏须在防立碑、空泛、虚焊和印刷速度等方面满足要求。家电及消费类电子产品一般举荐用Sn3.5AgSAC305SAC387SAC396SAC405等合金的免清洗低残留焊膏,其可靠性和可焊性均较好,与母材、镀层等有非常好的兼容性。

  第二类产品中,以轿车工业为例,越来越多的电子产品进入车载音像、导航、GPS、电动车窗、电子收费监督,无铅合金的耐性不如锡铅合金,假设运用陶瓷元件,由于热膨胀程度的不同,焊点不能像锡铅合金缓冲应力,简略发生接处裂纹。特别发动机和离合器等高温部位的内部或表面,还对高熔点焊料提出需求。SAC合金具有极佳的高温力学功用,而且底部填充料的运用有用的减少焊点大部分应力,然后延长了它的寿数。轿车单子产品针对其他作业环境,比如气囊和GPS操控等系统也可以选用SACSbSACIn等,进一步前进其焊点强度和疲乏寿数,下降发生焊点裂纹的可能性,且运用水清洗型或松香型焊膏。

  第三类产品中,以军工、航空航天及医疗电子设备为代表的产品,需求抵达非常高的可靠性,举荐运用Sn305AgSAC合金的水清洗型或松香型焊膏。也可以根据具体情况选用其他焊料,以前进焊点强度,改善焊膏功用。

现在,华为、中兴、航盛、大宇、旭电、富士康、冠捷、台达、环隆电气等亚洲区企业,大部分运用SAC305合金,而飞利浦、西门子、升茂科技等欧美区企业,大部分运用SAC387.跟着下降本钱的继续深化,部分台资企业已初步运用低银合金,比如Sn0.3Ag0.7CuSn0.5Ag0.7C合金。

  锡膏出产企业应该针对不同用户的特定要求研发相关适用性更强更高的产品,电子组装业的无铅化已成为必然趋势,电子产品制造商应该根据自身产品的特征,从元件类型、线路板类型、表面涂敷类型、组装工业等方面考虑,选择适合的无铅焊膏,满足产品工序性,工艺性及可靠性,然后取得高的产品可靠性和成品率,一同下降企业运营本钱。    

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