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论新一代焊接铅趋势

点击:次??来源:韦德国际1946 时间:2019-03-14

  无铅焊由无铅焊料、无铅焊接工具、无铅焊接环境三部分组成,而这三部分中的每一项对于无铅焊接的成功与否都是至关重要的。
  一. 无铅焊料:
  与传统的含铅焊料相比,无铅焊料的原理就是由一些合金混合物来替代原有的铅,其特点就是这种合金的熔融温度要略高于含铅焊料。
  以Sn/Ag合金为例,其熔融温度为221摄氏度,高于含铅焊料的熔融温度183摄氏度,而另一些无铅焊料Sn/Ag/Cu熔点为218摄氏度、Sn/Ag/Cu/Sb熔点为217摄氏度。
  二. 无铅焊接工具:
  无铅焊接工具与以往含铅焊接相比,生产设备方面不会有太多的改变,而对于返修工艺来说,将面临更大的挑战。
  如前段无铅焊料中,已提及无铅焊料的原理就是由一些合金混合物来替代原有的铅,而这些合金材料的成分中Cu的使用最多。Cu是易氧化物,其氧化物CuO2与Cu相比硬度降低,就如同氧化铁(铁锈)。一旦无铅焊料中的Cu在焊接过程中焊接时间过长,就容易造成被氧化,最终会成为产品质量的缺陷。
  由此可以得出结论,焊接过程越短,焊接质量就越为可靠!
  以下是2个试验条件和结果:
  1. 4种烙铁头的温度都设在329Co,每个烙铁头连续完成10个焊点,每个焊点的温度达到同样的温度232Co时,完成下一个焊点。
  当10个焊点都完成后,记录每种烙铁所用的全部时间如下:
  METCAL--150秒 PACE--204秒
  WELLER--245秒 HAKKO--316秒
  该试验表明,METCAL烙铁所用时间最短,说明其功率输出效率高,比HAKKO的速度快一倍以上。
  2.如果使这4种烙铁都保持同样的焊接速度,即使每一个烙铁所用时间都保持在150秒,其它烙铁就必须升高烙铁头的温度,而METCAL烙铁仍维持329Co的温度不变:
   METCAL--150 秒--329 Co PACE--150 秒--349 Co
  WELLER--150 秒--380 Co HAKKO--150 秒--409 Co
  大家可以得出结论,Metcal SP200的升温速度比其它至少快25%,而比Hakko926ESD则要快一倍以上。无铅焊接虽然对焊接工具提出了更高的要求,但经实验大家发现部分无铅烙铁已经能满足现有无铅焊料的要求,使用Metcal烙铁更能有效的防止焊接过程中氧化现象的产生,确保了无铅焊接的可靠性。
  三. 无铅焊接环境:
  无铅焊接环境是指在无铅焊接过程中,对无铅焊接成功与否造成决定性因素的一些周围环境。较为典型的例子,就是在无铅回流焊、无铅波峰焊、无铅芯片级返修过程中是否有氮气保护。
  在前段无铅焊接工具一节中提到的金属物的氧化现象的产生,正是由于在焊接过程中有氧气的存在,而氮气保护正能避免该现象的发生,从而保证无铅焊料在焊接过程中,焊接质量的可靠性。
  目前无铅回流焊、无铅波峰焊的技术已经相对成熟,品牌之间的竞争已经从技术上转向为价格与服务方面,究其原因,就是众多无铅回流焊、无铅波峰焊的生产企业对氮气保护技术上的一致性认可。
  而在无铅芯片级返修中,由于BGA芯片在近期被逐渐普及开来,由于其封装特点的特殊性,故在BGA返修技术上一直区分为两种:热风式和红外式。
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