无铅锡膏性能

无铅锡膏性能

 从焊接的实际操作来看，希望焊接缺陷少是非常重要的。特别是桥接、拉等不良缺陷均和焊料的润湿性密切相关。在再流焊接时，由于母材表面氧化，为了提高焊接的去氧化作用，必须使用有活性的助焊剂予以去除，但是这样将产生残留物而出现腐蚀和电迁移等现象。同时，在流动焊时，由于波峰焊产生的氧化锡渣也是一个问题，不仅造成焊点不良率上升，同时也增加成本。此外焊膏的保存性是进行良好印刷的必要条件。由于在存放期间焊膏内的助焊剂与合金发生反应而劣化，造成粘度升高，印刷不良等。以上均是无铅焊料必须考虑的问题。从这些观点出发来选择适当的无铅焊料是非常重要的。表1所示的是从1980年以来开发的无铅共晶合金的特性比较。在此基础上发展了当前实用的锡银铜等主流无铅焊料.

从锡铅焊料到锡银铜焊料，在实际操作时将发生很大的变化，主要有：
（1）目前最常用的锡-3.0银-0.5铜其熔点在217℃-219℃，在进行再流焊时，可操作的最低工艺温度应为液相温度加10℃，这就比锡铅共晶焊料的熔点高出40℃。不难看出操作温度的上升与元器件的耐热温度（240℃）的差距将大幅减少，因此必须较以往有更正确的工艺温度管理。此外由于印制板的多样化，热容量不同的元器件均会有10℃的温差，因此必须提高预热温度和时间。再流焊设备必须进行多温区加热以减少温度误差，成为一项有效的措施。见图2。这样由于熔点的上升，焊接工艺和设备都将发生重大的变化，为此实行锡银铜焊料的无铅化，降低其熔点将成为一个被关注的问题。
（2）一般认为锡银铜比锡铅润湿性低，其扩散率在75%-80%，比锡铅下降15%左右。为了提高可焊性在助焊剂中增加活性剂是必要的，但会造成粘度升高等不良现象。另外由于无铅焊料表面张力比有铅焊料高，在同样条件下润湿性也会变差。
(3)由于无铅焊料的熔点高，因此必须考虑峰值温度与元器件的耐热温度的适应性（230℃-240℃），因此预热终点温度要高。使有热容量差异的元器件温度能达到均匀。此外由于元器件与母材的氧化，焊膏活性的损失容易产生焊球，当用锡铅焊膏的助焊剂用于锡银铜焊膏时必须提高预热温度和预热时间，这样由于焊接温度的变化将带来担心，因此必须开发用于无铅锡膏的助焊剂。
(4)印刷工艺过程中由于焊膏内助焊剂与粉末的反应，在粉末表面有有机金属化合物与有机金属盐析出，造成流动性下降，粘度升高，给印刷性能带来影响，成为焊接不良的原因。