無鉛焊料合金成分的標準化目前還沒有明確的規定。IPC等大多數商業協會的意見:鉛含量<0.1-0.2WT%(傾向<0.1%,并且不含任何其它有毒元素的合金稱為無鉛焊料合金。
1、 無鉛焊料合金 無鉛化的核心和首要任務是無鉛焊料。據統計全球范圍內共研制出焊膏、焊絲、波峰焊棒材100多種無鉛焊料,但真正公認能用的只有幾種。
(1) 目前最有可能替代Sn/Pb焊料的合金材料 最有可能替代Sn/Pb焊料的無毒合金是Sn基合金。以Sn為主,添加Ag、Cu、Zn、Bi、In、Sb等金屬元素,構成二元、三元或多元合金,通過添加金屬元素來改善合金性能,提高可焊性、可靠性。主要有:Sn-Bi系焊料合金,Sn-Ag共晶合金,Sn-Ag-Cu三元合金,Sn-Cu系焊料合金,Sn-Zn系焊料合金(僅日本開發應用),Sn-Bi系焊料合金,Sn-In和Sn-Pb 系合金。
(2) 目前應用最多的無鉛焊料合金三元共晶形式的Sn95.8\Ag3.5\Cu0.7(美國)和三元近共晶形式的Sn96.5\Ag3.0\Cu0.5(日本)是目前應用最多的用于再流焊的無鉛焊料。其熔點為216-220℃左右。由于Sn95.8\Ag3.5\Cu0.7無鉛焊料美國已經有了專利權,另外由于Ag含量為3.0WT%的焊料沒有專利權,價格較便宜,焊點質量較好,因此IPC推薦采用Ag含量為3.0WT%(重量百分比)的Sn-Ag-Cu焊料。Sn-0.7Cu-Ni焊料合金用于波峰焊。其熔點為227℃。
雖然Sn基無鉛合金已經被較廣泛應用,與Sn63\Pb37共晶焊料相比無鉛合金焊料較仍然有以下問題:
(A)熔點高34℃左右。
(B)表面張力大、潤濕性差。
(C)價格高
2、PCB焊盤表面鍍層材料 無鉛焊接要求PCB焊盤表面鍍層材料也要無鉛化,PCB焊盤表面鍍層的無鉛化相對于元器件焊端表面的無鉛化容易一些。目前主要有用非鉛金屬或無鉛焊料合金取代Pb-Sn熱風整平(HASL)、化學鍍Ni和浸鍍金(ENIC)、Cu表面涂覆OSP、浸銀(I-Ag)和浸錫(I-Sn)。目前無鉛標準還沒有完善,因此無鉛元器件焊端表面鍍層的種類很多。美國和臺灣省鍍純Sn和Sn/Ag/Cu的比較多,而日本的元件焊端鍍層種類比較多,各家公司有所不同,除了鍍純Sn和/Sn/Ag/Cu外,還有鍍Sn/Cu、Sn/Bi等合金層的。由于鍍Sn的成本比較低,因此采用鍍Sn工藝比較多,但由于Sn表面容易氧化形成很薄的氧化層、加電后產生壓力、有不均勻處會把Sn推出來,形成Sn須。Sn須在窄間距的QFP等元件處容易造成短路,影響可靠性。對于低端產品以及壽命要求小于5年的元器件可以鍍純Sn,對于高可靠產品以及壽命要求大于5年的元器件采用先鍍一層厚度約為1μm以上的Ni,然后再鍍2-3μm厚的Sn。
3、 目前無鉛焊接工藝技術處于過渡和起步階段 雖然國際國內都在不同程度的應用無鉛技術,但目前還處于過渡和起步階段,從理論到應用都還不成熟。沒有統一的標準,對無鉛焊接的焊點可靠性還沒有統一的認識,因此無論國際國內無鉛應用技術非常混亂,大多企業雖然焊接材料無鉛化了,但元器件焊端仍然有鉛。
山西英特麗電子科技有限公司(簡稱SIT)成立于2021年,坐落于中國素有“三晉門戶、太行首沖”美譽之稱的千年古城晉城市經濟開發區(距離鄭州1H左右車程);現有32000平方米的廠房面積,28條SMT產線,8條插件線,4條波峰焊線,8條組裝線,4條包裝線,總投資10個億,配備先進完善的數字化管理體系,其中包括ERP、MES、WMS智能軟件管理系統;并正在取得IS09001、ISO14000、IATF16949、ISO13485等國際認證;SIT致力于打造工業4.0智慧工廠,是山西省最大的EMS電子產品智能制造工廠之一。
公司主營業務以OEM、和PCBA、電子產品代工代料模式為主,產品類型主要以汽車電子、醫療電子、智能通信、物聯網IOT產品、智能家居、智能穿戴、PC/服務器,電子識別、支付系統、消費類等電子產品,為眾多品牌終端和科技企業提供一站式智能制造服務。
同時,山西英特麗推出自主知識產權的交直流充電樁,計劃建成年產直流充電樁3萬臺以上規模。