e. 锡银铜镍锗五元合金
目前锡银铜系列的合金还有一款值得推荐,”锡/3.0银/0.5铜/0.06镍/0.01锗”此种合金组成特别针对锡银铜的一些缺点进行改善,例如焊点裂痕,凹洞..等在锡银铜合金当中添加”镍”可以促进合金组织细微化,增加焊点强度,添加“锗”,由于此金属的比重较轻(约5.36)因此会在焊锡表面层形成一层类似保护膜的作用,进而阻止合金氧化,增加润湿的能力。
6. 制程变更
a. SMT制程
钢板的设计: 由于无铅焊材的扩散性较差,因此以往用于Sn63/Pb37制程将钢板内缩的开法将不再可行,建议将钢板开孔与Pad以1:1的比例设计,甚至长宽都再加长!Profile的设计: 参考锡膏供货商所提供的profile即可!尤其在冷却区的部分一定要提高冷却速率,否则将会有锡凹或者锡裂的现象发生
b. DIP制程
治具的设计: 由于无铅焊材的流动性较差,若要改变流动性就必须将温度提高,但是又要确保零件可以承受,因此治具设计的重要性就显的重要多了。
Profile的设计: 参考锡膏供货商所提供的profile即可!但是在波焊炉的出口建议加装急速冷却的系统,避免焊点出现锡裂的现象!
c. 检测制程:
AOI 检测: 由于无铅焊材的焊点表面为雾状,因此原先使用于含铅焊点所设定的参数必须做调整
ICT 检测: 若使用OSP板材,则PCB基板上的测试点必须要涂布锡膏,如此才可避免探针无法接触测试点而造成误判的情况发生
7. 可靠度试验
当完成后的无铅组装板,必须执行以下几项的测试,以确保产品的可靠度:
a. 振动试验(Vibration Test)
b. 热冲击(或者是热循环)测试(Thermal Shock Test)
c. 金相切片试验(Cross Section Test)
d. IC零件脚的拉力试验(Pull Test)
e. 电阻电容的推力试验(Shear Test)
f. 摔落试验(手机产品)
以上试验,d与e项,在成品完成后与经过b项试验后都建议执行!另外金相切片的部分,需执行BGA零件,IC零件,Chip零件,PTH零件,除以上零件之外若产品上有重要零件也须一并进行,主要目的为观察零件与PCB基板间的
焊接状态与IMC层的状态!
8. 建议流程:
综合以上说明,简单来说,若要完成无铅产品的导入,先期的试验流程简述如下: 取得4种pcb的基板当作测试板,取得无铅零件,取得无铅焊接材料,利用现有的设备进行焊接,完成后先观察外观的焊接状态,进行第7项c.d.e的检查
从四种的测试结果选取两种较好的焊接状态,进行正式板的测试,当正式板完成后再按照第7项进行所有的测试!
9. 结论
要从锡铅制程导入无铅制程的过程,若不深入了解的话,势必会产生一些问题因此必须要先了解各国相关法令的内容后,再依据内容去要求各相关厂商提供符合法令的无铅产品,组装厂本身也必须针对无铅制程,对厂内各种设备进行汰旧换新。