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对无铅焊料的研究与要求

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时间:2013-10-17 11:15:59      来源:11222宝马上线娱乐成

  锡铅焊料合金有着悠久的使用历史和良好的性能,长期以来所积累的丰富的焊接理论、实践经验和可靠性模型保证了电子装联的可靠性和产品的使用寿命。以sn—37Pb共品合金为例,它是种优良的低温焊接材料,具有183℃这样的固定熔点,其价格便宜、来源广泛,对常见的电路金属基材和铰层有着良好的焊接工艺性;其焊接工艺操作简单,所形成的焊点具有良好的机械性能和其它理化性能,能保证常见电子产品的使用可靠性。同时,随着数十年THT、SMT技术的推广使用,论是与装联工艺相关的电子元器件、印刷电路板制造技术,还是装联中的波峰焊接工艺、smt周边设备和辅助材料,都已达到了优化的程度,因此,锡铅焊料合金几乎应用于所有常见的电子产品装联当中。
  然而,对无铅波峰焊焊料合金的研究、开发只有短短的十余年时间,令人信服的可靠性数据和实践经验还不够充分。尽管世界上已经开发出数十种的铅焊料,趋于标准助也有数种,但每种材料都有各自的优点和不足。这些材料论是从化学组成、材料性能,还是装联工艺(包括工艺条件、装备、助焊剂等辅助材料等)都远未达到锡铅焊料的成熟程度,即使有应用前景的sn—Ag—cu—(x)系合金,日本、欧盟和美所推荐的成分也赂有不同。例如,作为取代锡铅共晶合金的该系合金,各推荐的成分为sn—3.oAg—o.5Cu(日本)、Sn—3.5A8—0.gCu(欧盟)、Sn—3.9A8—o.6Cu(美)。这些合金的熔点在217℃左右,远高于锡铅共晶合金的183℃,这就导致装联时的焊接值温度也要从sn—37Pb的230℃提高到240Y250℃(高达260℃),显然,也就要求包括电子元器件和印刷电路板在内的整个装联组件都能够承受这么高的温度。但是,过高的焊接温度引发了与现有装联工艺的兼容性问题,甚需要上游产品乃基础设施的支撑(如电子材料、元器件及其封装、PcB板乃相关的加工技术和设备)。因此,努力研究具有适宜熔点和焊接工艺的无铅波峰焊料合金直都是重点。此外,锡铅合金是二元合金,其成分比例较易控制,而铅合金往往是三元甚更多元的合金材料,成分上的变化给材料性能、装联工艺都带来了定的问题。

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