無(wú)鉛制程導(dǎo)入建議流程17340

1、距離2006年7月1日電子產(chǎn)品全面無(wú)鉛化的日子越來(lái)越接近了電子業(yè)界為了符合此一潮流都正在如火如荼的進(jìn)行各項(xiàng)相關(guān)制程的變更然而在變更的同時(shí)勢(shì)必會(huì)發(fā)生許許多多的問(wèn)題這些問(wèn)題該如何克服在導(dǎo)入無(wú)鉛制程的同時(shí)又該注意什么事情如何制定無(wú)鉛制程導(dǎo)入的流程以下的說(shuō)明希望能夠提供給電子業(yè)界先進(jìn)一些幫助。在無(wú)鉛制程當(dāng)中要了解的事項(xiàng)繁多因此建議先從以下7大方向來(lái)加以討論：1.各國(guó)相關(guān)無(wú)鉛法令2.PCB基板材質(zhì)的選擇3.無(wú)鉛零件材質(zhì)的選擇4.焊接設(shè)備應(yīng)注意事項(xiàng)

2、5.焊接材料的選擇6.制程變更7.可靠度試驗(yàn)1.各國(guó)相關(guān)無(wú)鉛法令:1.1歐盟目前歐盟已針對(duì)電子產(chǎn)品發(fā)出禁鉛令并擬定所謂的RoHS指令此條文中明確規(guī)定”鉛””汞””鎘””六價(jià)鉻””P(pán)BB””P(pán)BDE’s”這六項(xiàng)物質(zhì)不得存在或者超出所規(guī)定的含量并規(guī)定所有的歐盟成員國(guó)必須于2004.8.13以前完成立法并于2006.7.1正式執(zhí)法。以下為這六項(xiàng)物質(zhì)可能沖擊的產(chǎn)品。目前使用的電子產(chǎn)品鉛電機(jī)電子設(shè)備電池鉛管汽油添加劑顏料PVC安定劑燈泡之玻璃CR

3、T或電視之陰極射線管焊接材料…等鎘被動(dòng)組件焊接材料紅外線偵測(cè)器半導(dǎo)體PVC…等汞溫度計(jì)感應(yīng)器醫(yī)療器材電訊設(shè)備手機(jī)….等PBB&PBDE’s各式電子產(chǎn)品PCB組件電線塑料蓋….等1.2日本日本電子工業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)(JEIDA)、日本工業(yè)規(guī)格協(xié)會(huì)(JIS)…等都已經(jīng)正在進(jìn)行草擬各種相關(guān)的無(wú)鉛規(guī)格要求在此之前日本各相關(guān)知名廠商如SONYNECHITACHIPANASONICTOSHIBA….等等都已經(jīng)明定出禁鉛的相關(guān)條文(例如SONY之SS002

4、59)1.3美國(guó)美國(guó)的電子業(yè)界原先針對(duì)導(dǎo)入無(wú)鉛化制程的態(tài)度原本就不是那么積極但是在世界環(huán)保潮流的推波助瀾下包括NEMI協(xié)會(huì)及一些世界知名的電子大廠(例如HPDELLIBM….等)都已經(jīng)擬定禁鉛的時(shí)程。1.4中國(guó)目前全世界最大的電子產(chǎn)品生產(chǎn)基地”中國(guó)”針對(duì)無(wú)鉛化的到來(lái)已制定”電子信息產(chǎn)品污染防治管理辦法”并預(yù)計(jì)于2005年1月1日起開(kāi)始施行。2.PCB基板材質(zhì)的選擇目前可用在無(wú)鉛制程上的PCB基板不外乎有六種材質(zhì)可以選擇:a.鍍金板(El

5、ectrolyticNiAu)b.OSP板(ganicSolderabilityPreservatives)c.化銀板(ImmersionAg)d.化金板(ElectrolessNiAuENIG)e.化錫板(ImmersionTin)調(diào)整到420~450℃以上才可以將無(wú)鉛錫絲溶化但是相對(duì)烙鐵頭的壽命也將降低因此建議必須要全面更換無(wú)鉛專用焊臺(tái)瓦數(shù)至少達(dá)到80瓦以上溫度同樣設(shè)定在350~380℃在熱補(bǔ)償速度足夠下即可順利進(jìn)行錫絲焊接制程5.

6、焊接材料的選擇目前市場(chǎng)上無(wú)鉛焊材的主流仍然是以:錫銀、錫銅、錫銀銅為主a.錫銀(Sn96.5Ag3.5熔點(diǎn)221℃)這種合金在沒(méi)有討論無(wú)鉛制程之前就已經(jīng)被使用在一些電子產(chǎn)品上了在無(wú)鉛制程被提出后本來(lái)認(rèn)為可以用來(lái)取代原先的SnPb制程但由于此合金的表面張力較大導(dǎo)致其擴(kuò)散性降低進(jìn)而影響到吃錫的效果!雖然有些廠商仍然會(huì)使用到此合金但并沒(méi)有受到電子業(yè)界的廣泛的使用!b.錫銅(Sn99.3Cu0.7熔點(diǎn)227℃)此合金是目前用于波焊制程當(dāng)中價(jià)格最

7、便宜的合金也是美國(guó)NEMI協(xié)會(huì)所推薦使用的合金缺點(diǎn)是所需的作業(yè)溫度比較高(270~280℃)。另外為了加強(qiáng)此合金焊接后的強(qiáng)度會(huì)在此合金當(dāng)中添加微量的Ni(大約0.1%)。c.錫銀銅(SnAg3~4%Cu0.5~1熔點(diǎn)219℃)此合金是目前市場(chǎng)上最被接受的合金組成用于市場(chǎng)上不同的配方比例有好幾種以下說(shuō)明世界各國(guó)組織所建議的詳細(xì)合金范圍：(1)美國(guó)NEMI協(xié)會(huì)(Sn95.5Ag3.9Cu0.6)(2)日本JEIDA協(xié)會(huì)(Sn96.5Ag3.

8、0Cu0.5)(3)歐盟(Sn96.5Ag3.8Cu0.7)不論上述協(xié)會(huì)所推薦合金組成為合只要是在(SnAg3~4%Cu0.5~1)這個(gè)范圍都是被電子業(yè)界所接受的d.其它合金至于目前市場(chǎng)上尤其是日本方面使用在無(wú)鉛的產(chǎn)品上面還包括有”錫鋅”系列的產(chǎn)品或者是”錫銀銦””錫銀鉍”….等等這些合金通常都是使用在某些特定產(chǎn)品上。e.錫銀銅鎳鍺五元合金目前錫銀銅系列的合金還有一款值得推薦”錫3.0銀0.5銅0.06鎳0.01鍺”此種合金組成特別針對(duì)

9、錫銀銅的一些缺點(diǎn)進(jìn)行改善例如焊點(diǎn)裂痕凹洞..等在錫銀銅合金當(dāng)中添加”鎳”可以促進(jìn)合金組織細(xì)微化增加焊點(diǎn)強(qiáng)度添加“鍺”由于此金屬的比重較輕(約5.36)因此會(huì)在焊錫表面層形成一層類似保護(hù)膜的作用進(jìn)而阻止合金氧化增加潤(rùn)濕的能力。6.制程變更a.SMT制程鋼板的設(shè)計(jì):由于無(wú)鉛焊材的擴(kuò)散性較差因此以往用于Sn63Pb37制程將鋼板內(nèi)縮的開(kāi)法將不再可行建議將鋼板開(kāi)孔與Pad以1:1的比例設(shè)計(jì)甚至長(zhǎng)寬都再加長(zhǎng)!Profile的設(shè)計(jì):參考錫膏供貨商所