|
WEEE法规将如期实行，这意味着从2006年7月1日开始，卖到欧盟的所有电子产品都必须实现无铅化组装。目前已有制造商成功开发出了无铅组装工艺，实现了无铅组装并生产出了数百万的无铅化产品。位于美国佛罗里达州的Motorola公司开发出来的一个"免洗"无铅工艺就是一个成功案例。
工艺过程的建立
以下是Motorola公司开发一个无铅工艺的主要过程。所讨论的焊膏的选择和工艺的建立，适合于所有上述 P W B和元器件引脚表面处理。
·设定评估标准
该工艺过程开发的成功的评估标准是：
a)在t=0时，所有焊膏印刷体积必须一致；搁置1和4小时之后，焊膏印刷体积的变化应小于+／-20％。 Time Above Liquidus
60Sec．70Sec．80Sec
229C P1 P4 P7
237C P2 P5 P8
245C P3 P6 P9
Pb-free reflOW DOE
b)焊膏粘度必须通过IPC-650和 Sanyo TCM 3000设定的测试标准。
c)在板子回流"工艺窗口"内，即峰值温度229-2450C，液相线以上时间(TAL，times above liquidus)60-80秒，达到可接受的润湿和焊接性能。
d)焊接质量评估包括：通过可视检查、润湿和焊接测试。
e)进行必须通过表面绝缘电阻(SIR)测试。测试采用IPC／J-STD-004和Motor01a自己更严格的测试样本(IPC-B-25)。
f)通过包括跌落测试、液液温度冲击、剪切力测试等可靠性测试。
Motorola测试了来自8家供应商的25种焊膏，并且使用了标准的Sn／Pb焊膏作为对比试验。该无铅项目的完成一共用了3年的时间，费用超过一百万美元。
·焊膏的钢网印刷评估
采用gage重复性和再现性(Gage R&R)，设计DOE试验，以测量钢网印刷焊膏体积的一致性。在时间=0(新鲜搅拌焊膏)、l和4小时焊膏搁置时间时，进行测量。对0.3mm(12 mil)SMD焊盘总共进行5种焊膏印刷试验，对比控制焊膏为SnPb焊膏，结果显示所有焊膏印刷体积都在大约+／-20％2σ下进行一致性控制，这种控制被认为在应用上是可接受的。
搁置1小时后，很明显有些焊膏就不可接受了，其中有的平均印刷体积减少大约35％。Motorola做了类似的众多试验，并将试验结果同焊膏供应商分享，以协助他们改善焊膏，开发出更好的新焊膏产品。
·焊膏粘度试验
为了测试粘度，被印刷焊膏分别留置0、1、2、4和8小时后，采用IPC／ J-STD-005规定的粘度测试流程，使用了直径为5mm测试探针。测试结果表明对比样品或两种无铅焊膏之间没有明显区别，对大多数被评估的无铅焊膏均得到同样的结果。
元件贴装后还进行了振动测试，并通过目见检确认测试结果。测试中，元件被故意贴偏，从而评估焊膏是否能将元件拉回正确的位置。对大多数被评估测试焊膏来讲，测试结果是肯定的。与用于对比的Sn／Pb焊膏控制方法来讲，长时间的粘附性和粘度这两个指标与对比样品均没有明显的不同。
|
