無鉛製程對產品穩定性的考驗
 

歡迎各位網友加入無鉛製程討論,若有不對的地方歡迎指導糾正
彼此增加見聞...... :)

歐盟已針對電子產品發出禁鉛令，並規定所有的歐盟成員國必須於 ，並於2006.7.1正式執法。
各國頒佈無鉛法令名稱：
歐盟：RoHS/WEEE；
美國：RCRA/TRI/OSHA；
日本：MITI；
中國：MII；
韓國：EPR

(有鉛焊錫)
鉛是目前電子產品中焊錫的主要成份之一，於很多的焊接用合金中，由於鉛錫 合金同時具有低成本與適當性質，因此， 焊錫合金一直被用於接著材料，也是在現代電子工業中，使用最廣的焊接劑材料。應用於電子工業有超過50年的歷史，然而其為具毒性之重金屬，也相對為害環境。
由於鉛對人體危害極大，預期各國將立法禁止用鉛。電子工業組裝之焊接與電路板之電鍍錫鉛將在無鉛政策下有所改變。

(無鉛焊錫)
無鉛焊料以錫與銀，或錫與銅合金者最常見。焊溫平均上升30℃，可能帶來焊錫性較差而必須將助焊劑的活性加強、 零件腳與板面焊墊之可焊處理困難等問題。新焊料至今尚無法完全取代現行63/37(錫鉛比例)共融合金優良焊料之廣泛用途。
目前市場上無鉛焊材的主流仍然是以:錫銀、錫銅、錫銀銅為主。
錫銅(Sn99.3/Cu0.7熔點227℃)
此合金是目前用於波焊製程當中價格最便宜的合金，也是美國NEMI協會所推薦使用的合金，缺點是所需的作業溫度比較高(270~280℃)。

錫銀銅(Sn95.5/Ag3~4%/Cu0.5~1熔點219℃)
此合金是目前市場上最被接受的合金組成，波焊製程作業溫度在(260~270℃)
關於零件的耐溫性與零件鍍層的材質，
一般來說SMT零件的耐溫性要求必須要達到260℃以上，
.
SMT設備
一般來說，SMT無鉛製程所使用的Reflow建議需使用8個加熱區，若低於8個加熱區，並非不能用於無鉛製程，只是若爐子長度不夠，為符合使用無鉛製程所需的profile，勢必要將速度降低，如此將會影響到產能。另外由於無鉛焊材的沾錫性會比63/37要差，因此若要改善吃錫性的話，除了添加多量活性劑於錫膏當中之外，也只得靠氮氣來增加吃錫效果。最後最重要的便是冷卻區，由於無鉛的熔點比較高，為了使金屬固化的時候能夠更加緊密接合，加熱後的急速冷卻就變的相當重要了，一般降溫速度將由以往的1℃/sec至少提升到2℃/sec以上會來的比較恰當

無鉛製程除了零件耐熱度之外需要急速冷卻的系統，避免焊點出現錫裂的現象。
未來無鉛產品對於錫裂的現象將是面臨一大考驗,

錫裂的現象也就是決定產品的穩定性，產品的壽命
所以無鉛產品使用壽命也將會縮減……….. :cry: :cry:

看完了,小弟第一個覺得,
以後您怎麼幫人家補這個補那個?難不成直接用現在的烙鐵或錫爐直接加上無鉛焊錫做焊接?

無鉛產品的製造成本會比一般時下鉛錫來的高,
也就是說,將來3C的東西會賣的比較貴!
無鉛產品使用壽命將會縮減........代表產品周期會縮短?
這對製造商未嘗不是一件好事,但
對使用者來講,又是大大的壞事,
是不是應該響應如此環保的3C使用環境,弟持保留的態度,觀察中.......

無鉛製程所使用的錫絲熔點已經比以往提高30℃以上，若繼續使用此焊台的話，溫度一定要調整到420~450℃以上才可以將無鉛錫絲溶化，但是相對烙鐵頭的壽命也將降低，因此建議必須要全面更換無鉛專用焊台，瓦數至少達到80瓦以上，溫度同樣設定在350~380℃，在熱補償速度足夠下即可順利進行錫絲焊接製程。
重點在BGA的拆換是最大的考驗

這本是日經出版，專門介紹 RoHS 的書，內容還蠻充實的 (除了翻譯部分有還是免不了有日文直翻的味道)。

RoHS綠色指令：全球環境規範＆無鉛焊接技術
http://www.books.com.tw/exep/prod/b...item=0010313997

感謝大哥提供參考訊息.... :)
無鉛環保是必行之路,相關技術文件也已經ok....
但是實際量產會面臨製程上的困難,考驗著各大廠的品質問題
尤其是使用BGA封裝零件,例如主機板,顯示卡....等等
板子越大BGA越大顆,困難度就越高.....

作為一個SMD零件供應商而言,我們沒有外購原物料上漲的問題. 對外報價不管鍍Au/Ni or Pure Tin都不需調整價差. 3C產品會賣貴? 如上下游廠商打著RoHS的名號來調昇報價 - 這種廠商根本不具競爭力,市場會立即淘汰他們. 不走RoHS的路,也要被淘汰!

早期針腳是鍍鎳金,前年改浸鍍錫,今年又改回鍍鎳金(抗氧化性高,節省預防及失敗成本). 這其中轉折因發現台灣浸鍍錫的技術還不夠穩(目前只有寥寥可數的幾家電鍍廠能做,品質控管不穩).

傳統銲錫爐溫度為235~250左右,無鉛焊錫要提昇用到最高280度沒錯, 這些都是死的.... 不過零組件的"可焊性表面處理技術"才是重要的地方. 我們的零件在針腳的設計上具有專利 - 無縮焊(De-wetting)的針腳設計及特殊共面度成型法跟傳統針腳的可焊性差了好大一截. 特殊的腳型設計,一排針腳只要dip solder 一次就完成.