|
1.為什么要推行無鉛制程?
A.鉛的特性及對人體的危害：鉛（lead Pb），灰白色金屬，熔點為327.5℃，加熱至400--500℃時即有大量鉛蒸氣逸出，并在空氣中迅速氧化成氧化亞鉛而凝集為煙塵并四處逸散。在工業中與鉛接觸的行業主要有鉛礦開采，鉛燒繩索和精練、蓄電池制造、電子產品的焊接和電子元件的噴鉛作業等等。在以上接觸中鉛及其化合物主要通過呼吸產和消化道入侵人體造成鉛中毒，對人體健康構成危害。美國環保署研究發現，鉛及其化合物是17種嚴重危害人類壽命和自然環境的化學物質之一。通常的職業性鉛中毒都是慢性中毒，其對人體的神經系統、消化系統和血液系統都將造成干擾和傷害，其臨訂癥狀表現為頭昏**、乏力、記憶力下降、惡心、煩躁、食欲不振、腹部脹痛、貧血、精神障礙等。
B.電子產品無鉛化的趨勢：隨著人類對自身健康意識的提高和全球范圍內環保意識的增強，為了盡可能減少鉛等重金屬對環境的污染和對人類的的侵害，歐美國家在2006年7月1日起**實行電子產品無鉛化，中國也同樣在2006年7月1日起要求投放市場的國家重點監管目錄內的電子住處產品不能含有鉛的成分。因此電子焊接中所使用的焊料（焊錫絲、焊膏等）將逐步摒棄傳統的錫鉛合金而采用幾乎純凈的錫。當然不含任何雜質的錫是不存在的，目前國際上對無鉛的標準尚無明確統一的定義，國際標準組織（ISO）提案：電子裝聯用焊料中鉛的含量應低于0.1WT%，不過在無鉛焊料中通常會根據不同的產品要求，在錫料中參和一些銅和銀等其他金屬物質來增強錫絲的活性焊點的電氣連接性能。
2.無鉛焊錫與傳統有鉛焊錫的區別以及我們對無鉛替代物提出的要求？
無鉛焊錫內不含鉛，且溶點比傳統(63%錫+37%鉛)焊錫高。無鉛焊錫溶點范圍約從217℃到226℃。我們對無鉛替代物提出的要求:
1、價格：許多廠商都要求價格不能高于傳統的焊料(63Sn/37Pb),但目前，無鉛替代物的成品(焊錫絲，焊膏及錫條)都比傳統的焊料(63Sn/37Pb)高35%。
2、溶點：大多數廠家要求固相溫度*小為150℃，以滿足電子設備的工作要求。液相溫度則視具體應用而定。手工焊用焊錫絲：液相溫度應低于烙鐵工作溫度345℃。
3、導電導熱性好。
4、較小的固液共存范圍：大多專家建議此溫度范圍控制在10℃之內，以便形成良好的焊點，如果合金凝固范圍太寬，則有可能發生焊點開裂，使電子產品過早損壞。
5、低毒性：合金成份必須無毒。
6、具有良好的潤濕性。
7、良好的物理特性（強度、拉伸、疲勞）：合金必須能夠提供Sn63/Pb37所能達到的強度和可靠性，而且不會在通孔器件上出現突起的角焊縫。
8、生產的可重復性，焊點的一致性：由于電子裝配工藝是一種大批量制造工藝，要求其重復性和一致性要保持較高的水平，如果某些合金成份不能在大批量條件下重復制造，或者其熔點在批量生產時由于成份的改變而發生較大的變化，便不能予以考慮。
9、焊點外觀：焊點外觀應與錫/鉛焊料的外觀應接近。
10、與鉛的兼容性：由于短期內不會立刻**轉型為無鉛，所以鉛可能仍會用于PCB焊盤和元件的端子上，焊料中如摻如鉛，可能會使焊料合金的熔點降的很低，強度大大降低。
3.在更換無鉛焊料以后為什么普通常規焊臺無法滿足焊接工藝要求?
大多數的無鉛焊料合金的熔點都較傳統錫鉛焊料高。業界有少部分溶點低的合金，但由于其中采用如銦之類的昂貴金屬而成本高。熔點高自然需要更高的溫度來處理，這就帶來了需要較高的焊接溫度。不過熔點只是決定焊接溫度的一個因素。例從錫鉛（Sn37Pb）的183℃到SAC305的217℃卻是提高了34℃！這就使工藝窗口明顯的縮小。使工藝的設置、調整和控制都更加困難。市面上的普通控溫電烙鐵，雖然標示可以設置到400度或更高，但實際上其熱容量和回溫能力，在較冷的焊點情況下多不足以處理無鉛高溫焊接。在焊接時，熔點高出34℃左右的無鉛錫絲耗熱能力相對較大，如果用普通的控溫焊臺在不提高溫度的條件下焊接（特別是焊點較大面積時），往往會因為熱能補充不及而造成錫點毛刺，虛焊和焊接速度過慢等現象；因此為了達到合適的焊接效果勢必要求相應提高烙鐵的焊接溫度，但提高焊接設置溫度的同時會帶來諸多負面影響，如：
A. 無鉛錫絲相對于有鉛焊絲來說更易氧化,而高溫又起催化作用，氧化速度隨溫度的升高成指數增加，因此在極高的溫度下焊接極易造成機械接觸式虛焊(焊料沒有在被焊工件間形成金屬間熔融合金層)和焊點灰白不光亮；
B. 理想狀態的烙鐵是不用閑置較高的溫度,消除能量的儲存，把從電源取得的能量瞬間直接加于焊接處，這樣既能*大限度的避免能量的損耗又能實現良好的焊接，但普通烙鐵因為加熱速度慢的原因不能實現，只能通過提高閑置溫度的途徑來儲存足夠的熱能以達到焊接負載所需的溫度，而較高的溫度會對嬌嫩的元器件產生很大的熱沖擊,使電路性能和整機性能受到直接或間接的影響。
C. 一般電子工廠，特別是光電產品工廠對焊接溫度的設置都會有嚴格的控制，在能夠滿足焊接條件的前提下溫度設置越低越好，因此較高的焊接溫度滿足不了工廠制定的焊接工藝要求。
4.由于無鉛焊錫的溶點較高，我們是否有必要提高焊臺的焊接溫度呢?
不一定需要的。*好的解決方法是使用回溫極快的焊臺來進行無鉛焊接。這樣可以避免大幅提高焊接溫度的需要。因為高溫會加速氧化，提高焊接溫度有可能會造成焊接困難，影響溶錫的擴散性及潤濕性。雖然使用某些助焊劑可以有效改善焊接效果，但是會對環境造成一定的污染，我們盡量使用環保的"免清洗"助焊劑。
5.在導入無鉛制程后以前的控溫焊臺(如:QUICK969系列)還能繼續用嗎?
我們不能一概而論,有些情況下還是可以使用,如;客戶本來就僅僅把元器件焊好就可以且溫度高低對被焊元器件沒有太大影響.大多情況不建議繼續使用,因為由于無鉛焊料熔點的提升,以前的常規焊臺勢必通過提高焊接溫度來工作.而恰恰目前大多嬌嫩的元器件根本無法承受過高溫度的熱沖擊!若現在繼續用來做無鉛,勢必帶來更多焊接上的問題! 備注：
A. 需要保持以往傳統焊錫所使用的溫度去焊接
B. 需要嚴格控制焊咀溫度
C. 需要使用高熱回復性的大功率的焊臺
D. 配合焊點大小的同時，應盡量選擇較大的焊咀進行焊接，因焊咀越大設定溫度可以越低，熱量流失越少
6.無鉛制程后對焊臺提出的更高要求?
1． 產生的熱量更多，導熱能力更強
2． 回溫速度更快。
3． 控溫更準確。
4． 耗材使用成本更低廉。
|
