無鉛焊接是為了適應(yīng)環(huán)保要求,現(xiàn)時所采用的錫鉛合金含有37%鉛,而鉛對環(huán)境有很大的污染,幫歐美日本等發(fā)達(dá)國家為保護(hù)環(huán)境,制定了相關(guān)法律,將于2004年年間逐步禁止含鉛電子產(chǎn)品的制造與銷售,取而代之的是無鉛焊料,幫無鉛焊接工藝已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢,代表示來電子行業(yè)的方向。
現(xiàn)時較為廣大廠家使用及認(rèn)可的是錫銀銅三元合金,其熔點在217℃左右,頂峰溫度在240~250℃之間(視不同廠家錫膏不同成分有區(qū)別)無鉛焊料較之于有鉛焊料,缺點是熔點高、流動性差。
較高的熔點急劇地縮小了工藝窗口。熔點最低的鉛錫焊料的熔點為183℃,其完全液化溫度為205℃至215℃,而印刷電路板(PCB)的極限溫度為240℃至250℃。真正現(xiàn)存的工藝作量為25℃至45℃。可是,最常用的無鉛焊料的熔點為216℃至220℃,其完全液化溫為225℃至235℃。由于PCB的極限溫度為240℃至250℃,工藝余量就縮小至5℃到25℃。如此狹窄的工藝余量要求回流焊爐子既具有很高的重復(fù)精度,以及內(nèi)有非常嚴(yán)密的電路板表面溫差△T。例如,如果工藝余量是10℃,并且PCB表面的溫差△T也是10℃,工藝操作的誤差邊界就為零。
除了較高的熔化溫度之外,大多數(shù)無鉛焊膏因其流動性差故需要一段較傳統(tǒng)焊膏的20秒至40秒更長的液化時間,通常為40秒至60秒。這導(dǎo)致了無鉛回流焊溫曲線與曲型鉛錫焊膏溫度曲線的差異。
最新的爐型將針對無鉛焊料的特性進(jìn)行設(shè)計,包括改進(jìn)爐體的加溫性能,使其擁有較快的加熱速度及較高的加熱極限,加強爐體均勻性及穩(wěn)定性,提高其加熱重復(fù)精度,及PCB受熱均性,在各獨立溫區(qū)尺寸減少的同時增加了回流焊溫區(qū)的數(shù)目,使其工藝控制調(diào)節(jié)的靈活性上升以滿中不同錫膏曲線急劇縮小的工藝窗口,助焊劑分離及回收裝置等加回流焊工藝技術(shù)適應(yīng)了IS14000環(huán)境保證體系對環(huán)境保護(hù)的要求,減少爐體廢棄物排放的同時并在大批量生產(chǎn)的情況下延長維護(hù)周期。