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SMT贴片加工中为什么要用无铅焊接?

发布日期:2017-12-12 作者: 点击:

SMT贴片加工中为什么要用无铅焊接?我们在生产电子产品设备时,不管是国内销售或者出口国外,都会涉及到包括铅在内的有害物质的审查,说明人们对环保意识和生命重视程度在不断提高,雅鑫达电子带领大家了解一下SMT贴片加工中的无铅工艺。


想必做电子产品的读者对ROHS并不陌生,因为涉及到出口问题时,我们就必须考虑到欧盟这个庞大的市场群体,而欧盟的对电子产品出口的审查中,ROHS是必不可少的一项,在ROHS认证中,对电子产品的要求是比较严格的,


《RoHS指令》和《WEEE指令》规定纳入有害物质限制管理和报废回收管理的有十大类102种产品,前七类产品都是我国主要的出口电器产品。包括大型家用电器、小型家用电器、信息和通讯设备、消费类产品、照明设备、电器电子工具、玩具、休闲和运动设备、医用设备(被植入或被感染的产品除外)、监测和控制仪器、自动售卖机。


而对无铅控制重要的环节就是在SMT贴片过程选用无铅焊接技术,包括了无铅锡膏和无铅贴片工艺的使用。

RoHS 对电子产品的限制--无铅


与之相关的国际标准


1、IPC-1066 《确定无铅装配、构件和设备中无铅和其他可报告材料的记号、符号和标签 》January 2005


2、IPC/JEDEC J-STD-609 《电子组装的焊接端子材料的记号、符号和标签》February 2006


3、IPC/JEDEC J-STD -020D 《非密闭式固态表面安装组件的湿度 / 回流焊敏感性分类》May 2006(Supersedes IPC/JEDEC J-STD-020C July 2004)


4、IPC-1065《 材料声明手册》


5、(IPC-1752-1/2《材料声明表格》IPC-1752-3《材料声明格式用户指南》


6、IPC-1401 《材料声明手册》(仅针对印制电路板制造和用户)


7、JESD201《锡及锡合金表面涂层的锡须磁化率环境验收要求》


8、JESD22-A121《测量锡及锡合金表面涂层的锡须生长的测试办法》


9、J-STD-033 《潮湿/回流焊敏感表面安装器件的包装、运输和使用 》


有铅和无铅的的优劣比较


1. 无铅焊料以SAC305(Sn96.5%Ag3%Cu0.5%)为主流选择,熔点度( Liquidus m.p)217℃~221℃。比现行Sn63/Pb37共熔合金(Eutectic Composition)高出34℃;以回流焊为例,其平均操作时间延长20秒,致使热量(Thermal Mass)大增,对元件和PCB影响极大。


2. 现行Sn63/Pb37回流峰温为225℃,波峰焊约为250℃;但SAC305回流温度仅能提高至245℃,波峰焊(PCB喷锡)也只能在270℃,以防零件或组件在高温下受损。即使如此,高温下的溶锡效应将破坏焊料的金属比份,使熔点上升、流动性变差。


3. Sn63.Pb37液态表面张力约为380达因/260℃,在铜基上的接触角(Contact Angle)约为11°;AC305液态表面张力约为460达因/260℃。SMT贴片代工接触角(Contact Angle)增大到44°;表面张力的增大使内聚力增加,从而使向外的附着力变小,不但容易立碑(Tombstoning )并使散锡性和上锡性变差;通常,Sn63/Pb37的润湿时间(Wetting Time)为0.6S,而SAC305的润湿时间为2S。


RoHS的豁免条款:以下情况可以继续使用铅(Pb):


1、CRT、电子元件和荧光管的玻璃材料中的铅。


2、含铅的高温焊料(含铅量超过85%)


3、含铅焊料用于服务器和数据存储器(豁免有效期到2010年)


4、含铅焊料用于网络基础设备如交换机、信令设备、传输设备、电信网管设备。


5、电子陶瓷器件中的铅(如压电陶瓷器件)


6、作为合金元素,钢合金中不超过0.35%,铝合金中不超过0.4%,铜合金中不超过4%。


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