“現(xiàn)在人類(lèi)對(duì)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越重視，尤其是在醫(yī)療電子設(shè)備中，合金焊料的無(wú)鉛化和質(zhì)量的要求越來(lái)越高，無(wú)鉛、無(wú)鹵、無(wú)毒焊料的應(yīng)用已經(jīng)成為醫(yī)療電子組裝面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。”在日前召開(kāi)的第三屆中國(guó)國(guó)際美國(guó)銦泰科技公司副總裁李寧成博士針對(duì)醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)板級(jí)組裝中焊料相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)分析。">醫(yī)療電子技術(shù)大會(huì)(CMET2010)上，美國(guó)銦泰科技公司副總裁李寧成博士針對(duì)醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)板級(jí)組裝中焊料相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)分析。

    李寧成博士介紹，在醫(yī)療電子組裝中，焊料技術(shù)的發(fā)展面臨著解決以下問(wèn)題：無(wú)鉛無(wú)鹵工藝、元器件微型化、更好的沉積、更快的配給、封閉式印刷頭的兼容性、更好的殘留物清潔度、降低成本、更快的印刷速度、低銀SAC合金、低熔點(diǎn)合金、較低的缺陷率、高等可靠性等等。

    以對(duì)業(yè)界影響最大的無(wú)鉛趨勢(shì)為例，在剛剛?cè)霟o(wú)鉛時(shí)代的時(shí)候，無(wú)鉛焊料主要是以錫銅為主，這是因?yàn)殄a銅的柔軟性比較好、比較耐摔，而且成本相對(duì)較低。但是隨著微型化裝配技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，錫銅焊料所需的焊接問(wèn)題造成了許多問(wèn)題，于是無(wú)鉛焊料開(kāi)始向低溫方向發(fā)展，開(kāi)始出現(xiàn)了摻雜Bi, In, Zn甚至金、銀元素的低溫合金，如57Bi42Sn1Ag的熔點(diǎn)為138-140度。低溫焊料可以減少焊接過(guò)程中對(duì)線路板的內(nèi)部破壞，從而提高產(chǎn)品的可靠性。但由于成本等方面的考慮，目前無(wú)鉛焊料仍未出現(xiàn)獲得業(yè)界普遍認(rèn)可的規(guī)范，但是其中含Bi的材料在低熔點(diǎn)上看起來(lái)潛力最大。

低溫合金成為降低焊接破壞的有效手段

    在微型化裝配中，焊料還面臨著微型化組裝的精度問(wèn)題、以及微型器件與較大器件的共同組裝問(wèn)題、潤(rùn)濕平衡性以及焊點(diǎn)可靠性問(wèn)題等等。

    電子產(chǎn)品的可靠性取決于很多因素，如可制造性的設(shè)計(jì)、高質(zhì)量元器件，可以承受沖擊、振動(dòng)和熱循環(huán)的PCB與配件等等，其中焊點(diǎn)一直被認(rèn)為是最薄弱的環(huán)節(jié)，因此無(wú)鉛焊點(diǎn)的可靠性也成為業(yè)界最為關(guān)注的話題。在CMET2010的工作坊中，李寧成博士提出了多種增加焊料潤(rùn)濕以及通過(guò)緩慢潤(rùn)濕增加生產(chǎn)良率的技術(shù)。李博士介紹，通過(guò)采用熔點(diǎn)不同的非單一合金，可以達(dá)到在一定溫度時(shí)焊料一部分是液態(tài)一部分是固態(tài)的狀態(tài)，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)緩慢潤(rùn)濕、增加產(chǎn)品良率的目的。

不同焊料的熔點(diǎn)曲線決定了其潤(rùn)濕速度

    助焊劑的抗氧化性提高焊點(diǎn)可靠性的關(guān)鍵因素，李寧成博士介紹，可以通過(guò)在焊接過(guò)程中保持一定時(shí)間的預(yù)熱來(lái)檢測(cè)助焊劑的抗氧化能力，比如在保持在200攝氏度60秒，在60秒之后將旱球放至焊點(diǎn)，此時(shí)通過(guò)對(duì)旱球狀態(tài)的觀察就可以判斷出助焊劑的抗氧化能力，測(cè)試的時(shí)間和溫度也可以根據(jù)具體材料與應(yīng)用進(jìn)行調(diào)節(jié)。

助焊劑的抗氧化性測(cè)試