“無鉛化”迎來電子產業的綠色制造
在技術方面,錫銀合金有希望替代可靠的錫鉛低共熔焊料,但熔點較高,因此我們相信RoHS指令影響的環節是回流。正如貼裝設備一樣,回流過程也需要變化,因為無鉛合金產生的濕潤力較小是*的。濕潤力可以把組件拉到膠點中心,從而修正微小的貼放偏差。根據通用IPC標準,使用錫鉛焊膏時,相對于焊盤的位置允差為50%。盡管現在沒有任何類似的數據可以用來推導無鉛工藝的相應參數,但我們確信無鉛的位置允差一定更小,因此需要更新穎的高精度貼裝設備加以補償。
就絲網印刷而論,無鉛可能迫使人們修改*的網板設計規則。如果采用常規的網板印刷無鉛焊膏,焊膏轉印效率就會降低。改變開孔特征,特別是長、寬、深之比,有助于彌補效率的損失。焊膏轉印效率的減小還使ProFlow之類的封閉式印刷頭技術倍受關注。面對焊膏轉印效率降低的挑戰,優化網孔充填變得至關重要。而且,無鉛焊膏含錫較多,增加了焊膏成本,焊膏浪費小化重新引起關注。在這一方面,全封閉印刷頭依然是合適的解決方案,它能防止焊膏變質和污染而導致的大量焊膏廢棄。
幾乎任何絲網印刷機本身都能與無鉛相容,而真正決定絲網印刷工藝能否與無鉛兼容的是知識——安裝正確的設備并進行正確的參數設置的知識、掌握某種牌號或配方的焊料在主流工藝條件下性能表現的知識。然而,如同貼裝機必須提高精度一樣,絲網印刷平臺也必須提供更高的精度,為此DEK提供多種多樣的平臺,以滿足用戶的特殊需要。
除去焊料中的鉛,就會減小焊點的“柔性”。現已成為標準選擇的SAC合金可能形成比較脆弱的焊點。所以,凡是關鍵性的應用場合,依然采用富鉛合金。這項豁免在今后幾年有效(因用途而定),使電子行業能夠獲得無鉛工藝的可靠性數據。
在實現無鉛化的過程中,引人入勝及令人擔憂的問題是許多組裝廠商在應付各種無鉛化挑戰時是何等松懈。不少人以為無鉛轉變只是從一組材料直截了當地轉換成另一組材料。然而,DEK的研究顯示事實并非如此,當中的許多工藝也都需要改變,包括絲網印刷設定、元件貼裝和回流等。為了重新取得含鉛工藝所達到寬泛的工藝窗口,必須進行相關研究。我們預計隨著材料、經驗和理解的不斷進步和增加,無鉛工藝窗口的發展將朝同一方向進深。