SMT貼片加工中為什么要用無(wú)鉛焊接？

SMT貼片加工中為什么要用無(wú)鉛焊接？我們?cè)谏a(chǎn)電子產(chǎn)品設(shè)備時(shí)，不管是國(guó)內(nèi)銷售或者出口國(guó)外，都會(huì)涉及到包括鉛在內(nèi)的有害物質(zhì)的審查，說(shuō)明人們對(duì)環(huán)保意識(shí)和生命重視程度在不斷提高，雅鑫達(dá)電子帶領(lǐng)大家了解一下SMT貼片加工中的無(wú)鉛工藝。

想必做電子產(chǎn)品的讀者對(duì)ROHS并不陌生，因?yàn)樯婕暗匠隹趩?wèn)題時(shí)，我們就必須考慮到歐盟這個(gè)龐大的市場(chǎng)群體，而歐盟的對(duì)電子產(chǎn)品出口的審查中，ROHS是必不可少的一項(xiàng)，在ROHS認(rèn)證中，對(duì)電子產(chǎn)品的要求是比較嚴(yán)格的，

《RoHS指令》和《WEEE指令》規(guī)定納入有害物質(zhì)限制管理和報(bào)廢回收管理的有十大類102種產(chǎn)品，前七類產(chǎn)品都是我國(guó)主要的出口電器產(chǎn)品。包括大型家用電器、小型家用電器、信息和通訊設(shè)備、消費(fèi)類產(chǎn)品、照明設(shè)備、電器電子工具、玩具、休閑和運(yùn)動(dòng)設(shè)備、醫(yī)用設(shè)備(被植入或被感染的產(chǎn)品除外)、監(jiān)測(cè)和控制儀器、自動(dòng)售賣機(jī)。

而對(duì)無(wú)鉛控制重要的環(huán)節(jié)就是在SMT貼片過(guò)程選用無(wú)鉛焊接技術(shù)，包括了無(wú)鉛錫膏和無(wú)鉛貼片工藝的使用。

RoHS 對(duì)電子產(chǎn)品的限制--無(wú)鉛

與之相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

1、IPC-1066 《確定無(wú)鉛裝配、構(gòu)件和設(shè)備中無(wú)鉛和其他可報(bào)告材料的記號(hào)、符號(hào)和標(biāo)簽 》January 2005

2、IPC/JEDEC J-STD-609 《電子組裝的焊接端子材料的記號(hào)、符號(hào)和標(biāo)簽》February 2006

3、IPC/JEDEC J-STD -020D 《非密閉式固態(tài)表面安裝組件的濕度 / 回流焊敏感性分類》May 2006(Supersedes IPC/JEDEC J-STD-020C July 2004)

4、IPC-1065《 材料聲明手冊(cè)》

5、(IPC-1752-1/2《材料聲明表格》IPC-1752-3《材料聲明格式用戶指南》

6、IPC-1401 《材料聲明手冊(cè)》(僅針對(duì)印制電路板制造和用戶)

7、JESD201《錫及錫合金表面涂層的錫須磁化率環(huán)境驗(yàn)收要求》

8、JESD22-A121《測(cè)量錫及錫合金表面涂層的錫須生長(zhǎng)的測(cè)試辦法》

9、J-STD-033 《潮濕/回流焊敏感表面安裝器件的包裝、運(yùn)輸和使用 》

有鉛和無(wú)鉛的的優(yōu)劣比較

1. 無(wú)鉛焊料以SAC305(Sn96.5%Ag3%Cu0.5%)為主流選擇,熔點(diǎn)度( Liquidus m.p)217℃～221℃。比現(xiàn)行Sn63/Pb37共熔合金(Eutectic Composition)高出34℃;以回流焊為例,其平均操作時(shí)間延長(zhǎng)20秒,致使熱量(Thermal Mass)大增,對(duì)元件和PCB影響極大。

2. 現(xiàn)行Sn63/Pb37回流峰溫為225℃，波峰焊約為250℃;但SAC305回流溫度僅能提高至245℃，波峰焊(PCB噴錫)也只能在270℃，以防零件或組件在高溫下受損。即使如此，高溫下的溶錫效應(yīng)將破壞焊料的金屬比份，使熔點(diǎn)上升、流動(dòng)性變差。

3. Sn63.Pb37液態(tài)表面張力約為380達(dá)因/260℃，在銅基上的接觸角(Contact Angle)約為11°;AC305液態(tài)表面張力約為460達(dá)因/260℃。SMT貼片代工接觸角(Contact Angle)增大到44°;表面張力的增大使內(nèi)聚力增加，從而使向外的附著力變小，不但容易立碑(Tombstoning )并使散錫性和上錫性變差;通常，Sn63/Pb37的潤(rùn)濕時(shí)間(Wetting Time)為0.6S,而SAC305的潤(rùn)濕時(shí)間為2S。

RoHS的豁免條款：以下情況可以繼續(xù)使用鉛(Pb)：

1、CRT、電子元件和熒光管的玻璃材料中的鉛。

2、含鉛的高溫焊料(含鉛量超過(guò)85%)

3、含鉛焊料用于服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(豁免有效期到2010年)

4、含鉛焊料用于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備如交換機(jī)、信令設(shè)備、傳輸設(shè)備、電信網(wǎng)管設(shè)備。

5、電子陶瓷器件中的鉛(如壓電陶瓷器件)

6、作為合金元素，鋼合金中不超過(guò)0.35%，鋁合金中不超過(guò)0.4%，銅合金中不超過(guò)4%。