靖邦科技的SMT贴片加工中为什么要用无铅焊接？

2025-03-27 18:36:29

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回答1：

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。

而对无铅控制最重要的环节就是在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。

SMT贴片无锡焊接工艺

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℃。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、电信网关设备。

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%。

回答2：

“铅”是一种化合物,不仅污染水源，也对土壤和空气都会造成一定的污染和破坏，环境一旦被铅污染，其治理周期以及经费都十分巨大，反而对人体的危害更加严重。这一问题也越来越被人们所重视，随着人们对环保意识的加强，在各个行业中对铅的使用越来越谨慎。其中，在smt贴片加工中，接触不同行业的客户都会被问到焊接工艺是否有无铅要求，同时意味着电子制造对无铅的组装工艺要求非常严格。
首先，smt贴片加工使用无铅焊料时要能够真正满足环保要求，不能盲目把铅去除，另外又添加新的有毒或有害物质；为了保证无铅焊料的可焊性及焊后的可靠性，并考虑客户所承担的成本等众多问题。总的来说，smt贴片加工中无铅焊料应尽量满足以下这几点要求：
第一，smt贴片加工使用无铅焊料的熔点要低，尽可能地接近63/37锡铅合金的共晶温度183℃，如果新产品的共晶温度只高出183℃几度应该不是很大问题，但目前尚没有能够真正推广的，并符合焊接工艺要求此类无铅焊料；另外，在开发出有较低共晶温度的无铅焊料以前，要把无铅焊料的熔融间隔温差降下来，即尽量减少其固相线与液相线之间的温度区间，固相线温度最小为150℃，液相线温度视具体应用而定（波峰焊用锡条：265℃以下；锡丝：375℃以下；SMT用焊锡膏：250℃以下，通常要求回流焊温度应该低于225到230℃之间）。
第二，smt贴片加工使用无铅焊料要有良好的润湿性；一般情况下，再流焊时对无铅焊料在液相线以上停留的时间为30～90秒，在波峰焊时被焊接管脚及线路板基板面与锡液波峰焊接触的时间为4秒左右，使用无铅焊料以后，要保证在以上时间范围内焊料能表现出良好的润湿性能，以确保优质的焊接效果。