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  • 分类:研发中心
  • 发布时间:2021-04-22 14:41:27
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无铅的定义

◆铅的毒性

美国环境保护署(EPA):铅及其化合物是17种严重危害人类寿命与自然环境的化学物质之一;工业废弃品中的铅通过渗入地下水系统而进入动物或人类的食物链;人体中存在过量的铅将导致神经和再生系统紊乱、发育迟缓、血色素减少并引发贫血和高血压;美国职业安全与健康管理署(OSHA)标准:成人血液中铅含量应低于50mg/dl,儿童血液中铅含量应低于30mg/dl。

◆无铅的定义

目前为止尚没有国际通用定义;可借鉴标准:管道焊接用焊料及助焊剂中铅含量应低于0.2wt%(美国),0.1wt%(欧洲);国际标准组织(ISO)提案:电子装联用焊料合金中铅含量应低于0.1wt%。

◆无铅焊料发展的重要进程

  1991和1993年:美国参议院提出“reid bill”,要求将电子焊料中铅含量控制在0.1%以下,遭到美国工业界强烈反对而夭折;

  1991年起nemi, ncms, nist, dit, npl, pcif, itri, jiep等组织相继开展无铅焊料的专题研究,耗 资超过 2000万美元,目前仍在继续;

  1998年:日本修订家用电子产品再生法,驱使企业界开发无铅电子产品;

  1998年10月:第一款批量生产的无铅电子产品问世,panasonic minidisc mj30;

  2000年1月:nemi向工业界推荐标准化无铅焊料,Sn-3.9Ag-0.6Cu用于再流焊,sn-0.7cu或sn-3.5ag 用于波峰焊;

  2000年6月:美国IPC Lead-free roadmap 第4版发表,建议美国企业界于2001年推出无铅化电子产品,2004年实现全面无铅化;

  2000年8月:日本 JEITA lead-free roadmap 1.3 版发表,建议日本企业界于2003年实现标准化无铅电子组装;

  2002年1月:欧盟 lead-free roadmap1.0 版发表,根据问卷调查结果向业界提供关于无铅化的重要统计资料;

  2003年2月13日,欧洲议会与欧盟部长会议组织,正式批准weee和rohs的官方指令生效,强制要求自2006年7月1日起,在欧洲市场上销售的电子产品必须为无铅的电子产品;(个别类型电子产品暂时除外)

  2003年3月,信息产业部拟定《电子信息产品生产污染防治管理办法》,提议自2006年7月1日起投放市场的国家重点监管目录内的电子信息产品不能含有pb。

 

三个方面选择最适合的助焊剂

  针对使用者来讲,选择助焊剂并不是越贵越好,更不是知名厂家生産的就一定好,关键问题是“要选择适合自身産品特性及工艺特点的助焊剂",根据多年助焊剂的研发与推广经验,针对助焊剂的选择问题,总结了以下三点经验供业内外人仕参考:

  1.结合产品选择助焊剂。

  自身产品的档次及产品本身的特点,是选择助焊剂时首先考虑的条件,高档次的产品 如电脑主板、板卡等电脑周边产品及其他主机板或高精度产品,一般选择高档次免清洗助焊剂,也有少数客户用清洗型助焊剂焊后再进行清洗,有用溶剂清洗型也有用水清洗型助焊剂。此类高档次产品,无论是选择免清洗助焊剂还是清洗型助焊剂,首先都要保证焊后的可靠性,因为在板材状况比较好时,一般助焊剂的上锡是没有太大问题的,而残留物或残留离子的存在,则是产品内在的最大隐患。我们建议此类产品选择高档免清洗助焊剂,此类焊剂活性适中,焊后残留极少,离子状况残留能控制在1.5U/cm2左右,大大加强了焊后产品的可比性。如果对免清洗焊剂不是很放心,也可以选择清洗型焊剂,焊后进行清洗这是目前在电子装联中最可靠的一种;如果需要选择清洗型焊剂,为推动环保事业,我们建议客户选择水清洗焊剂,此类焊剂焊接效果好,焊后易清洗,清洗后的高可靠性让客人更加放心。

  中档次产品最好能够选择不含卤素的或含卤素很少的低固含量免清洗助焊剂,如高档电话机、CD机的主板等,选择此类焊剂,焊后板面光洁、残留较少,不含卤素或很少的卤素基本可保证焊后的电气性能,一般不会造成漏电或电信号干扰等问题。

  较低档次的电子产品,一般来讲板材较差,多为单面裸铜板或预涂层板,如果选择高档免清洗无残留助焊剂,焊接效果可能较差,另外,可能会因为破坏了板面原有的涂层而造成泛白的现象产生。这种情况下我们建议选择活性较强的松香型助焊剂,虽然焊后板面残留较多,但是上锡效果及可靠性都能得到保证。

  目前,联机材、变压器、线圈及小型片式(SMD)变压器等元件管脚镀锡时,多数客户选用免清洗助焊剂,在客户提出免清洗的要求后,我们多推荐免清洗无残留含松香型助焊剂,此类焊剂活性适中,上锡效果好,焊后无残留,不会对元件管脚造成再腐蚀,另外焊点光亮平滑,且有良好的润湿性,能达到大多数客户所希望的焊锡“爬升"的效果。

  总而言之,结合产品选择助焊剂,就是要充分了解自身产品特点,包括产品的档次、线路板的情况、元件管的情况等几个方面进行综合考虑,然后选择适合自身产品的助焊剂。

  2.结合自己客户的要求选择助焊剂。

  多数厂商在选择焊剂时会提出客户的要求,特别是电子产品代工厂或OEM贴牌工厂,其客户在这方面的要求或考核更为严格,有些厂商自己生产起来达不到要求或有一定的难度,可是把这个产品外发至代工厂后,却提出同样的或更高条件的要求。常见的客户要求有以下几个方面:

  (1).焊点上锡饱满。这是90%以上的客人会提出来的要求,焊点要上锡饱满就必须选用活性适当、润湿性能较好的助焊剂。

  (2).板面无残留或泛白现象。面对客户这样的要求,多数厂商会选择免清洗助焊剂,如果确因板材问题造成焊后泛白,可选用焊后清洗的办法来解决。

  (3).焊点光亮。63/37锡条焊出来的焊点正常情况下都是比较光亮的,如果锡的含量偏低或杂质超标,相对来讲焊点就没有那么光亮了;一般的助焊剂不会对焊点造成消光的效果,除非是消光型助焊剂;松香型助焊剂比不含松香的助焊剂焊点相对要光亮些,如果在助焊剂中添加了使焊点光亮的成份,则焊后焊点会更加光亮。

  (4).无锡珠、连焊或虚焊、漏焊等不良状况。这些状况在电子焊接中是比较典型的不良,一般厂商会对此进行比较严格的检测与控制,学过品质管理的人都知道这样一句口号“好的产品是做出来的,而不是检验出来的",这句话告诉我们,如果能在焊接过程当中控制不良状况的产生,将比做好之后再修复要重要的多。要在生产中保证好的品质,正确选择助焊剂是重要的,因为我们在上面已经有过分析,这些不良的产生都有可能和助焊剂有关系。因此,选择活性适当、润湿性能较好的助焊剂,再加上良好的工艺做配合,是避免这些不良的基本因素。

  (5).无漏电等电性能不良。如果客户有这样的要求,就尽量不要选择活性很强的或卤素含量较高的助焊剂,如果板材状况不好必须用这样的焊剂,我们可以通过清洗的办法进行解决,如果因为清洗的成本或考虑到环保要求,在産品及其他条件许可的情况下,选择水清洗助焊剂也是一个很好的办法。

  以上主要以电子装联加工型企业为例进行的探讨,此类厂商的成品就是加工完成的线路板,而没有装成成品机,所以,这时客人能够直接对焊点进行检验;如果焊接完成后还要进行成品组装的厂商,其客人很少会打开机壳去检验焊接情况,而这个时候,我们厂商自己内部应该自觉地加强品质管控,焊接后的组装工序,可用客户以上的要求,来要求自已的上制程——焊接制程,因为我们都知道“下制程是上制程的客户",只有时时刻刻、一点一滴不断加强,我们的产品品质才能够不断进步与提升。

  3.根据设备及工艺状况选择助焊剂。

  设备状况如何,决定了焊接工艺的状况,而工艺状况是选择助焊剂的关键环节;举个简单的例子,如果是喷雾的波峰炉选择松香型助焊剂,可能就是不合适的,因为较高的固态物在较短的时间内,就有可能堵塞喷雾器的喷嘴;如果是发泡的波峰焊选择了只能适有于喷雾的助焊剂,可能发泡效果就没有那麽好了。根据设备及工艺状况选择助焊剂有以下几个方面:

  (1).手动锡炉。

  手动锡炉在焊接时,助焊剂有发泡和不发泡两种情况,在大规模生产时很少有见到手动喷雾的情况。在不发泡时,可以选择的助焊剂范围较宽;有发泡工艺时,我们要选择发泡效果较好的助焊剂。无论是手动还是自动焊接,我们对发泡较好的标准都是一样的,第一:发出的泡要尽量细小,不要太大颗;第二:发出的泡沫要大小均匀;第三:发泡尽量要持久些。

  因为手动锡炉没有预热过程,有些不含松香的免清洗无残留助焊剂,我们一般不向客户推荐,使用这样的助焊剂有造成锡珠及其他的不良产生可能;如果客户一定要坚持使用此类助焊剂,我们建议还是试用后再确定。

  (2).发泡波峰焊炉。

  发泡波峰炉一定要选择发泡型助焊剂,目前除松香型焊剂发泡效果较好外,免清洗无残留及免清洗低残留助焊剂的发泡问题早已解决,至于发泡好坏的标准上面已经有了论述。

  (3).喷雾波峰焊炉。

  喷雾波峰炉除松香含量较高的助焊剂外,可供选择的助焊剂种类较多,如果能够选择不含松香的免清洗助焊剂效果会更好。目前,有些免清洗助焊剂既可以发泡也可以喷雾,针对这样的工艺选择助焊剂将不会有太大问题。

  (4).双波峰焊炉。

  双波峰焊炉主要用于生产贴片与插件混装的线路板,此时,线路板焊接面需要经过前后两个波峰;第一个波峰较高(也叫高波或乱流波),主要作用是焊接,使元件初步固定;第二个波峰相对较平(也叫平波或整流波),主要是对焊点进行整形。在这个过程中,经常碰到的问题是,助焊剂在经过第一个波峰时,其中的活化剂或润湿剂等都已经充分分解,因此在过第二波峰时,其实助焊剂已经起不到作用了,此时极易出现连焊、拉尖等不良状况。为了解决这种状况,我们建议客户使用固含量稍高,活化剂及润湿剂能够经受高温的助焊剂;同时助焊剂生産厂家为解决这样的问题,往往在助焊剂中添加复配的活化剂及润湿剂,以使助焊剂能够经受不同的温度段,在经过第一波的焊接后仍然能发挥其助焊的作用。

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