為了實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的,并考慮電子組裝工藝條件的要求普遍電子廠(chǎng)都用到了無(wú)鉛波峰焊,對(duì)于無(wú)鉛波峰焊的錫條焊料應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
1. 無(wú)鉛錫條焊料熔點(diǎn)要低,合金共晶溫度近似于Sn63/Pb37的共晶溫度183℃ ~ 220℃之間。
2.無(wú)毒或毒性很低,所選用的材料現(xiàn)在和將來(lái)都不會(huì)污染環(huán)境。
3.熱傳導(dǎo)率和導(dǎo)電率要與Sn63/Pb37的共晶焊料相當(dāng),具有良好的潤(rùn)濕性。
4.機(jī)械性能良好,焊點(diǎn)要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和抗熱老化性能。
5.要與現(xiàn)有的無(wú)鉛波峰焊接設(shè)備和工藝兼容,可在不更換設(shè)備,不改變現(xiàn)行工藝的條件下進(jìn)行焊接。
6.焊接后對(duì)各焊點(diǎn)檢修容易。
7.成本要低,所選用的材料能保證充分供應(yīng)。
這是研制開(kāi)發(fā)無(wú)鉛波峰焊料的方向,要做到滿(mǎn)足以上七點(diǎn)要求,有一定的難度。另外,電子組裝焊接是一個(gè)系統(tǒng)工程,對(duì)無(wú)鉛焊接技術(shù)的應(yīng)用,其影響因素很多,要使無(wú)鉛波峰焊接技術(shù)獲得廣泛應(yīng)用,還必須從系統(tǒng)工程的角度來(lái)解析和研究以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
1.組件:目前已用于電子組裝的無(wú)鉛焊料,溶點(diǎn)一般要比Sn63/Pb37的共晶焊料高,所以要求組件耐高溫,而且要求組件也無(wú)鉛化,即組件內(nèi)部連接和引出端(線(xiàn))也要采用無(wú)鉛焊料和無(wú)鉛鍍層。
2.PCB:要求PCB板的基礎(chǔ)材料耐更高溫度,焊接后不變形,表面鍍覆的無(wú)鉛共晶合金材料與組裝焊接用無(wú)鉛焊料兼容,而且要考慮低成本。
3.波峰焊助焊劑:要開(kāi)發(fā)新型的氧化還原能力更強(qiáng)和潤(rùn)濕性更好的助焊劑,以滿(mǎn)足無(wú)鉛波峰焊料焊接的要求。助焊劑要與焊接預(yù)熱溫度和焊接溫度相匹配,而且要滿(mǎn)足環(huán)保的要求。迄今為止,實(shí)際測(cè)試證明免清洗助焊劑用于無(wú)鉛焊料焊接更好。
4.波峰焊接設(shè)備:要適應(yīng)新的波峰焊接溫度的要求,預(yù)熱區(qū)的加長(zhǎng)或更換新的加熱組件、波峰焊焊槽,機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)裝置都要適應(yīng)新的要求,錫鍋的結(jié)構(gòu)材料與焊料的一致性(兼容性)要匹配。為了提高焊接質(zhì)量和減少焊料的氧化,采用新的行之有效的抑制焊料氧化技術(shù)和采用隋性氣體(例如:N2)保護(hù)焊技術(shù)是必要的。
5.波峰焊錫渣廢料回收:從含Ag的Sn基無(wú)鉛無(wú)毒的綠色焊料中分離Bi和Cu將是非常困難的,如何回收Sn-Ag合金是一個(gè)新課題。