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采用替代材料应对RoHS指令

文章来源:最新采集     发布时间:2006/6/29 8:22:50  【关闭】
电子工业在器件管脚、某些PCB的表面处理(如用于某些低成本PCB的热风焊平整(HASL))以及焊料和焊膏中一直使用铅。PBB和PBDE主要用在电子行业中的塑料外壳和电线塑料绝缘层,在电容套管和电感的电介质中也有少量的应用。某些时候基于溴的阻燃材料也用于IC封装材料。这些材料通常采用TBBP-A或TBBA,这在RoHS中并没有禁止。然而,很多公司,包括欧胜微电子都在积极计划去除这些材料。在实际操作中,这些计划受到用户的选择推动,因为某些客户已经拒绝接受含有溴的产品。

  推动完全消除含溴物质的另外一个因素是这些物质在X光荧光测试下的反应。这是海关和电子制造商对于禁止物质最常用的检查方法。对于任何经过溴处理过的化合物来说,这种检查将得到一个阳性的结果,因此不能对那些禁止和允许的含溴物质进行区分。所以消除所有含溴的材料可以避免在检查时误判为不符合相关环保指令的情况。

  立法机构和市场都负责鉴别这些电子产品中是否存在限制使用的物质。对应的,制造商和提供商开始着手寻找那些不含有害物质又能带来同样好处的替代材料。

  最常用的替代焊接合金是SAC,之所以称为SAC,因为它是锡、银和铜合金。SAC合金具有比Sn63Pb37共晶混合物更高的熔点。这要求焊料销售商、设备提供商和产品装配厂商协作来设计新的回流焊规格,关键的要求是不超过器件能承受的最大温度。这个工作的很大部分已经完成,大多数焊料和焊膏销售商现在已经能推荐每种产品使用的回流焊规格。

  好的可焊性也需要对器件管脚进行适当的表面处理。一直以来,这些管脚采用锡材料,表面具有一层SnPb焊料与共晶焊料合金直接兼容。为符合RoHS,无铅器件、纯锡镀层作为大多数应用的最优解决方案得到广泛采用。这使得在采用富铅焊料合金的传统工艺中以及无铅工艺中可以使用符合RoHS的产品。

  然而,纯锡镀层主要表现的不理想特性是容易出现锡须生长,在产品存储过程中会产生锡须生长。出现锡须会产生短路,带来非常差的组装质量和可靠性。锡须生长某种程度上决定于采用的镀层厚度。厚度降低到8微米以下将导致锡须的快速生长,欧胜微电子公司对所有新产品的管脚采用超过10微米的无光锡镀层。这有效地消除了锡须生长,而锡须是产生产品故障的重要原因。

 
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