无铅锡膏资料

1、無鉛錫膏資料1. 簡介最近幾年來 ,隨著環境染愈來愈嚴重,鉛污染對人體產生不好的影響,已受到大眾的注意 ,含鉛錫膏廣泛使用在與電有關或電子產品設備組裝上.目前極大多數的電子產品洗出液都溶解出含有鉛的成分,而導致酸雨的形成 . 廢水污染環境及地下水已經是嚴重的社會問題.世界各國對錫錫膏污染地下水及排水系統紛紛制定嚴苛的法案來取締 .在這樣的情形下 ,全世界含鉛錫膏的使 用會逐漸轉變為無鉛錫膏的使用.2. Substitute materials原料價格 (US$)產能 (kt)存量 (kt)存量使用年限鋁0.35113,52321,800,000192銻1.51382,10015鉍7.93110

2、33銅1.42,600340,00027金90001.84223銦2900.242.610銀19015.928018鋅1.17,600190,00025錫5.62107,70036鉛1.03,04064,000213. 主要成份的影響銀 ( 3.5%)鉍 ( 57%)鋅 ( 9%)銅 ( 0.7)熔點溫度拉力強度延伸性濕潤性擴散性改善沒有影響惡化4. 世界上的無鉛錫膏研究計畫地區項目合金成份研究建議合金成份NCMCSn-Bi58, Sn-Ag3.5-Bi4.8, Sn-Ag3.5美國NEMISn-Ag3.9-Cu0.6Sn-Ag3.9-Cu0.6DTI,ITRISn-Ag3.5, Sn-Cu0

3、.7Sn-Ag(3.4 4.1)-Cu(歐洲0.45 0.8)IDEALSSn-Ag3.5, Sn-Cu0.7, Sn-Ag3.8-Cu0.7Sn-Ag3.8-Cu0.7JEIDASn-Ag3.5-Cu0.75, Sn-Ag0.3-Cu0.7,Sn-Ag3-Cu0.5Sn-Ag2-Cu0.75-Bi3,Sn-Ag2-Cu0.5-Bi4-Ge0.1,Sn-Ag3.5-Cu0.7-Bi5,Sn-Ag3.5-Bi6,日本Sn-Ag1-Bi57JWESSn-Ag3.5, Sn-Ag3.5, Cu0.7,Sn-Ag3-Bi3, Sn-Ag3-Bi5,Sn-Ag3.5-Bi2.5-In2.55. 無鉛錫膏

4、的特性錫銀家族錫鉍家族錫銅家族錫鋅家族Sn-Ag3.5Sn-Bi58-Ag1Sn-Cu0.7+ Sn-Zn9Sn-Ag3.5-Cu0.7Sn-Bi22-Ag2Sn-Zn8-Bi3Sn-Ag3-Cu0.5主要合金成份Sn-Ag3.2-Bi2.7-In2.7Sn-Ag2.5-Bi1-Cu0.5Sn-Ag3.5-Bi4.8Sn-Ag2-Bi7.5-Cu0.5熔點 210 221139200227189 198伸展強度優好好優濕潤性差差差差抗熱性優優差優價格貴貴便宜便宜優點高信賴性高信賴性高信賴性實際使用沒有鉛鉍實際使用在低溫沒有鉛剝離的可低熔點溫度剝離的可能性低範圍能性低缺點高熔點低溫抵抗剝離高熔點

5、庫存時氧化26. 各種合金的比例與特性 :合金成份熔點拉力強度延伸性濕潤時間( )(MPa)(%)(sec)Sn-Ag3.5-Cu0.721722039311.57Sn-Ag3.1-Cu1.321750321.53Sn-Ag0.3-Cu0.721622725402.02Sn-Ag3.0-Cu0.521722137331.58Sn-Ag2.8-Bi1.0-Cu0.521421542351.33Sn-Ag2.5-Bi1.0-Cu0.521421740271.35Sn-Zn8.0-Bi3.01871968324Sn-Cu0.722728342.30Sn-Ag3.522143451.90Sn-Pb37

6、18349440.807. 無鉛錫膏製程問題錫爐焊接項目問題t大t含鉛量低接著強度濕潤性低擴散性立碑高發生性自動歸位低操作性零件抗熱性建議錫爐操作溫度300250180 ） 200150（er150ut1 4/secarepm100eT500020406080100解決方法提高預熱溫度至170 度以上避免使用超過3%的錫膏改善 flux 活性調整鋼板設計裝置氮氣設備調整 IC 接點和電路板接點使用雙峰期錫膏高錫爐溫度改善 flux 活性改善抗熱性選擇使用低熔點錫膏1 4/sec240 200 230 170 22020secover60120sec210/sec120 140 160 180

7、200 220 240 260 280 Time（）3波焊項目問題解決方法濕潤性差調整溫度和間隙時間加裝氮氣設備1 剝離易發生快速降溫避免使用含鉛零件錫面不平滑快速降溫焊接缺點易發生 2 調整波焊條件氧化殘渣多殘渣加裝氮氣設備 3選擇低殘渣之錫條建議無鉛波焊爐操作溫度時間260240220) 200(p180For Pb freemet160140For Sn-Pb1201001234567891011121314151617secPCB tem peratureprof ile41 剝離CauseCountermeasure剝離只發生在PCB 穿孔焊接上改變表面黏著技術或一邊的電極設計合金成

8、份 :小範圍固體和液體存在條件大範圍固體和液體存在條件避免使用錫鉛鍍Sn-(Ag)-Bi series, Sn-Ag-Cu/Pb plateSn-lowPB series,Bi;2wt% 41wt%Ag;much is better ( 3.5%)孔徑 : 愈大愈差調整孔徑設計PCB厚度 : 愈厚愈差PCB厚度要薄接腳直徑 : 愈厚愈差接腳直徑要薄冷卻速度 : 愈快愈好快速冷卻注入器高度 : 愈高愈差降低注入器高度微結構 : 愈細愈好增加少量的金屬物質 2 波焊爐修改建議下面 5 項是對無鉛 DIP MACHINE的主要建議提高 PCB 背面溫度至 100-130第一波及第二波間距應縮短調整錫桶設計 ,使錫膏在錫桶跑得更順暢增加蓋子在預熱區和波焊區加裝計熱器在錫桶外5手焊項目問題解決方法錫性差調整 flux 活性加裝氮氣設備熔點高設爐溫為熔點溫度 +150 耐侵蝕時間 4 Short選擇最低恆溫 4 Reference data for eroded volume of a bar tip9. 無鉛錫膏未來計畫(1) 標準化 / 全球化全球無鉛錫膏專利權分佈區塊Iowa Uni /