無鉛迴流焊

無鉛迴流焊

無鉛迴流焊屬於迴流焊的一種。早期迴流焊的焊料都是用含鉛的材料。隨著環保思想的深入,人們越來越重視無鉛技術(即現如今的無鉛迴流焊接)。在材料上,尤其是焊料上的變化最大。而在工藝方面,影響最大的是焊接工藝。這主要來自焊料合金的特性以及相應助焊劑的不同所造成的

無鉛迴流焊簡介


所謂的迴流焊(Reflow),在表面貼裝技術(SMT)中,是指錠形或棒形的焊錫合金,經過熔融並再製造成形為錫粉(即圓球形的微小錫球),然後搭配有機輔料(助焊劑)調配成為錫膏;又經印刷、踩腳、貼片、與再次回熔並固化成為金屬焊點之過程,謂之Reflow Soldering(迴流焊接)。此詞中文譯名頗多,如再流焊、迴流焊、回焊(日文譯名)熔焊、回焊等;都是將鬆散的錫膏再次回熔,並凝聚癒合而成為焊點,故早期稱之為“熔焊”。但為了與已流行的術語不至相差太遠,及考慮字面並無迂迴或巡迴之含意,但卻有再次回到熔融狀態而完成焊接的內涵,故現今都稱之為迴流焊。
在被看好的無鉛焊料合金中,熔點都高於常用的錫鉛合金。以最被廣泛接受的SAC無鉛合金來說,其熔點就高出傳統錫鉛合金34℃。但這並不意味著我們一定要將焊接溫度提高。
因而出現了所謂的‘Drop-in’對策。無鉛迴流焊就是採用相同於錫鉛焊接溫度的工藝來處理無鉛。這種做法當然由於其溫度小而帶來許多好處。例如設備無需更換,能源消耗少,器件損壞風險小等等。不過這種工藝對DFM以及迴流焊接工藝的要求很高。用戶必須對迴流焊接工藝的調整原理,誤差的補償等等有很好的掌握。
無鉛迴流焊即使不採用‘drop-in’工藝,無鉛焊接由於溫度較高的原因,使整個工藝窗口縮小了許多。這意味著無鉛焊接的質量保證更困難。而事實上,現今的無鉛迴流焊在無鉛技術上將工藝控制得和錫鉛技術一樣好,或甚至比以前錫鉛技術還好。

與有鉛迴流焊區別


SMT無鉛回焊的整體工程與有鉛回焊差異不大,仍然是:鋼板印刷錫膏、器件安置(含片狀被動組件之高速貼片,與異形零件大形組件之自動安放)、熱風回焊、清潔與品檢測試等。不同者是無鉛錫膏熔點上升、焊性變差、空洞立碑增多、容易爆板、濕敏封件更易受害等煩惱,必須改變觀念重新面對。事實上根據多年量產經驗可知,影響迴流焊質量最大的原因只有:錫膏本身、印刷參數以及迴流焊爐質量與迴流焊曲線選定等四大關鍵。掌握良好者八成問題都可以解決。

無鉛迴流焊技術


無鉛化后助焊劑污染由於高溫氧化的影響而顯得格外明顯,無鉛迴流焊設備一般都配有助焊劑管理系統,防止還有大量助焊劑的高溫氣流進入冷卻區而凝結在散熱片和爐體內,降低冷卻效果並污染設備。
無鉛迴流焊系統是把含有大量助焊劑的高溫氣流從預熱區、再流區及冷卻區前抽出,經過體外冷卻過慮系統后,把乾淨的氣體送回爐內,這樣做還有一個好處就是使用氮氣保護時形成閉循環,防止氮氣消耗。此系統改動較大,一般難以升級,如果生產量不是很大,助焊劑污染程度小,可以定期進行清理而不用替換。

無鉛迴流焊優缺點


1、無鉛迴流焊的優點
污染小,無毒或毒性小(鉛對人體有毒)
2、無鉛迴流焊的缺點
無鉛錫膏的操作溫度高,很多元件受不了這麼高的溫度,耐溫低的元件,可能用不了無鉛迴流焊

無鉛迴流焊延伸


美國CFI組織稱:隨著綠色可再生能源的興起,在未來很可能有植物迴流焊,基因迴流焊。