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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.Substitutematerials原料價格(US$)產能(kt)存量(kt)存量使用年限鋁0.35113,52321,800,000192銻1.51382,1001
2、5鉍7.9311033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74.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美國NCMCNEMISn-Bi58,Sn-Ag3.5-Bi4.8,Sn-Ag3.5Sn-Ag3.9-Cu0.6Sn-Ag3.9-Cu0.6
3、歐洲DTI,ITRIIDEALSSn-Ag3.5,Sn-Cu0.7Sn-Ag3.5,Sn-Cu0.7,Sn-Ag3.8-Cu0.7Sn-Ag(3.4～4.1)-Cu(0.45～0.8)Sn-Ag3.8-Cu0.7日本JEIDAJWESSn-Ag3.5-Cu0.75,Sn-Ag0.3-Cu0.7,Sn-Ag2-Cu0.75-Bi3,Sn-Ag2-Cu0.5-Bi4-Ge0.1,Sn-Ag3.5-Cu0.7-Bi5,Sn-Ag3.5-Bi6,Sn-Ag1-Bi57Sn-Ag3.5,Sn-Ag3.5,Cu0.7,Sn-Ag3-Bi3,Sn-Ag3-Bi5,
4、Sn-Ag3.5-Bi2.5-In2.5Sn-Ag3-Cu0.55.無鉛錫膏的特性錫銀家族錫鉍家族錫銅家族錫鋅家族主要合金成份Sn-Ag3.5Sn-Ag3.5-Cu0.7Sn-Ag3-Cu0.5Sn-Ag3.2-Bi2.7-In2.7Sn-Ag2.5-Bi1-Cu0.5Sn-Ag3.5-Bi4.8Sn-Ag2-Bi7.5-Cu0.5Sn-Bi58-Ag1Sn-Bi22-Ag2Sn-Cu0.7+αSn-Zn9Sn-Zn8-Bi3熔點℃210～221139～200227189～198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
5、實際使用沒有鉛鉍剝離的可能性低高信賴性實際使用在低溫範圍沒有鉛剝離的可能性低高信賴性低熔點溫度缺點高熔點低溫抵抗剝離高熔點庫存時氧化76.各種合金的比例與特性:合金成份熔點(℃)拉力強度(MPa)延伸性(%)濕潤時間(sec)Sn-Ag3.5-Cu0.7217～22039311.57Sn-Ag3.1-Cu1.321750321.53Sn-Ag0.3-Cu0.7216～22725402.02Sn-Ag3.0-Cu0.5217～22137331.58Sn-Ag2.8-Bi1.0-Cu0.5214～21542351.33Sn-Ag2.5-Bi1.0-Cu0
6、.5214～21740271.35Sn-Zn8.0-Bi3.0187～1968324Sn-Cu0.722728342.30Sn-Ag3.522143451.90Sn-Pb3718349440.807.無鉛錫膏製程問題錫爐焊接項目問題解決方法Δt大Δt提高預熱溫度至170度以上含鉛量低接著強度避免使用超過3%的錫膏濕潤性低擴散性改善flux活性調整鋼板設計裝置氮氣設備立碑高發生性調整IC接點和電路板接點使用雙峰期錫膏自動歸位低操作性高錫爐溫度改善flux活性零件抗熱性改善抗熱性選擇使用低熔點錫膏2～10℃/sec1～4℃/sec1～4℃/sec170℃
7、150℃180℃200℃60～120sec220℃20sec over230℃240℃ 建議錫爐操作溫度7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ForPbfreeForSn-Pb7※1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份:大範圍固體和液體存在條件Sn-(Ag)-Biseries,Sn-Ag-Cu/Pbp
8、lateSn-lowPBseries,Bi;2wt%～41wt%Ag;muchisbetter(～3.5%)
