第三步:焊接材料
多年来,我们在生产中一直使用锡铅焊料,现在,在欧盟和中国销售的产品要求改用无铅焊料合金。虽然有许多无铅焊料可供选择,不过,锡银铜(SAC)焊料合金已经成为首选的无铅焊料。
焊料有很多种类型的产品,有焊钖条、焊钖块、焊钖丝、焊钖粉末、成型焊钖、焊钖球和焊膏。焊接工艺使用各种不同的助焊剂,最常见的有:松香、轻度活性剂(RMA)和有机酸助焊剂。助焊剂基本分为两种:一种需要用水或者清洗溶剂来清洗的助焊剂,另一种是免清洗助焊剂。
这个行业之所以选择(SAC),主要是从以下几个方面考虑:
• 低熔点:在加热时,低熔点合金在从固态变成液态,没有经过“糊状”阶段。最初,正是这个原因使许多行业组织认为(SAC)是最适合的低熔点合金。后来的工作表明,如果(SAC)合金的温度只要稍稍偏离这个低熔点,就可以大量地减少失效,例如,无源分立组件一端立起的问题。最理想的合金是(SAC305),其中银占3.0%,铜占0.5%,其余是锡。
• 熔点:焊料合金的熔点或者液相线会因它的金相成分而发生变化。SAC305或者其他近低熔点无铅焊料的熔点大约是217℃。
• 合金价格:由于银的价格很高,在合金中银的含量最好少一些。对于焊膏来说,这并不是什么大问题因为焊膏制造工艺的价格远远高于材料的价格。不过,对于波峰焊,无铅焊料的价格比较高。
• 锡须:组件引脚上的无铅表面含的铅可能会引起锡须。
• 湿润特性:与锡铅或者传统的低熔点焊料合金相比,无铅焊料合金的湿润 能力较差。
• 自动对正:由于无铅合金的湿润能力明显不如锡铅合金,因此它们也无法自动对正。因此,在再流焊中 焊钖球对准的几率较低。
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图片由Cookson Electronics提供
• 流变性:焊料的粘性和表面张力是一个需要重视的问题,而且,在选择新的无铅焊膏时,首先要对粘性和表面张力进行评估。
• 可靠性:焊点的可靠性是无铅技术需要考虑的一个紧迫问题。无铅焊点比较脆,一旦受到撞击或者掉到地上很容易损坏。不过,在压力较低的情况下,SAC的可靠性与锡铅合金相当,甚至更好。另外,无铅焊料合金的长期可靠性很值得商榷,因为关于这种合金我们还没有象锡铅焊料合金那样的可靠性数据。
• IPC标准:J-STD-002/003、J-STD-004/005/006、IPC-TP-1043/1044(关于所有IPC标准的详细资料,请访问网址: www.ipc.org)。
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| 《SMT China》杂志上刊登的有关文章 www.smtchinamag.com: |
● 锡膏分析:保持OEM和EMS之间的和谐
Graham Naibitt,Gen3 Systems
2008年8月期 |
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● 用于无铅SMT的助焊剂
Edward Briggs、Ronald Lasky博士,
Indium公司
2008年10月期 |
● 更多地了解锡铜基焊料
Gerjan Diepstraten、Harry Trip、
Ineke van Tiggelen-Aarden、Di Wu博士,
Cobar BV公司
2009年4月期 |
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● 满足高温和高可靠性要求的无铅焊料
Hector Steen博士、Brian Toleno博士,Henkel公司
2009年6月期 |
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