無鉛錫膏的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著人類文明的進(jìn)步，人們的環(huán)境意識(shí)逐漸增強(qiáng)。當(dāng)今世界越來越關(guān)注鉛帶來的環(huán)境和健康危害。盡管電子行業(yè)鉛的用量只占世界總鉛量中極其微小的一部分，每年只有一萬噸的錫鉛合金焊料用于這一領(lǐng)域，但是這些焊料幾乎沒有得到回收，因?yàn)榇蟛糠值碾娮永詈蠖际茄诼裨诘叵?，污染地球和水資源。因此研究無鉛錫膏在電子封裝中的應(yīng)用具有重要意義。本文結(jié)合公司的生產(chǎn)實(shí)際，對無鉛錫膏和無鉛焊接工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究。本文結(jié)果對于無鉛錫膏的選擇、評估和應(yīng)用與表面組裝技術(shù)的無鉛

2、化生產(chǎn)有著廣泛的指導(dǎo)意義，對電子產(chǎn)品無鉛生產(chǎn)具有重要的工程使用價(jià)值。
　　另一方面，電子產(chǎn)品80％左右的缺陷和失效與錫膏相關(guān)，因而錫膏的性能對于SMT的生產(chǎn)來說是至關(guān)重要的。但是目前市場上各種檔次、各種品牌的錫膏有很多，這樣，如何選擇合適的錫膏，也就是如何對錫膏各方面的性能進(jìn)行評估就變得很有必要。為了適應(yīng)完全無鉛化的生產(chǎn)和向后兼容無鉛元器件，以及無鉛PCB板，我們需要對無鉛錫膏有一個(gè)全面的選擇和應(yīng)用研究。通過研究，選擇一種或兩種無

3、鉛錫膏。
　　實(shí)驗(yàn)表明，無鉛錫膏在鋼網(wǎng)上的流動(dòng)性很差，導(dǎo)致沉積面積，體積和高度的最大值和最小值的波動(dòng)變化十分明顯；使用最小引腳間距的零件(比如：IC220)上最大值和最小值的差別很大。從測試的無鉛錫膏中可以看到，在垂直于引腳方向上將會(huì)導(dǎo)致錫膏的沉積面積，體積和高度的有很大的變化。
　　通過無鉛錫膏的可持續(xù)印刷的比較，本文獲得了在不變的持續(xù)印刷工藝中比較適合的無鉛錫膏；錫膏I和O有良好的印刷連續(xù)性和可印刷性；在經(jīng)過200次以上

4、的滾動(dòng)印刷攪拌后，相比錫膏I和O，錫膏K和H的可印刷性會(huì)嚴(yán)重下降并且黏度方面有很大的變化。
　　研究發(fā)現(xiàn)，編號(hào)為K和H的無鉛錫膏，在連接器SMA的焊點(diǎn)上存在錫量不足的現(xiàn)象，而編號(hào)為I的無鉛錫膏在連接器SMA上有很好可焊性，在這些測試的PCBA上僅有一個(gè)少錫的焊點(diǎn)。編號(hào)為K和H的無鉛錫膏在封裝零件電容C1206和電阻R1206上有更多的錫珠，編號(hào)為0的無鉛錫膏在使用RSS回流焊曲線時(shí)才有錫珠，而編號(hào)為I的無鉛錫膏有最少數(shù)量的錫珠，并

5、且在測試的PCB的焊盤上發(fā)現(xiàn)錫膏I有很好的延展性。
　　使用X-RAY射線檢測了無鉛錫膏的焊接空洞問題，發(fā)現(xiàn)焊接空洞的大小和直徑都在可以接受范圍內(nèi)。編號(hào)為I的錫膏在使用RTS回流曲線時(shí)有很多空洞，但通過PCB處理可以減少這些空洞。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，錫膏I和O在使用兩種回流焊曲線工藝時(shí)，所有的焊接結(jié)果都可以接受；在使用RSS回流曲線時(shí)，錫膏I有很少的焊接缺陷，而錫膏H相比之下有更多的焊接缺陷；而錫膏K的焊接缺陷則會(huì)隨著使用RTS回流曲線