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无铅焊及焊接点的可靠性试验

摘要:随着电子装置的小型化的发展,欧盟(EU.)的WEEE和RoHS提出禁止使用Sn-Pb焊锡。这将导致一系列的工业革新,如部件体积和重量的减少,各种各样无铅产品的出现,改变现有的焊接生产线等。参照国际标准(IEC,ISO)和日本国家标准(JIS),并根据这些标准做了一系列的试验,通过试验对无铅焊润湿性、强度、耐久性等可靠性的评价方法进行说明。

关键词:无铅焊,润湿性,接触角,耐久性

中图分类号:T605 文献标识码:A 文章标码:1004-4507(2005)12-0051-05

手机、数字照相机、笔记本电脑等产品的小型化、轻量化发展的同时,欧盟出台了关于废弃电气电子仪器(WEEE:Waste Electrical and Electronic Equipment)法案及特定有害物质的使用限制(RoHS:Restriction of the use of certain Hazardous Substances)之规定。即,2006年7月1日之后,对在电子仪器及封装业中,广泛使用的,不可缺的Sn-Pb系列焊锡将全面禁止。为此,在电子产业界,对封装部件的小型化,无铅焊锡的开发,生产线的变更等等技术改造和变革将迫在眉睫。

本文将依据国际标准IEC、ISO、JIS,通过实际测量结果,对无铅焊的润湿性、强度、耐久性等可靠性的评价方法进行说明。

1 各种标准(无铅焊相关的)

对Sn-Pb系列焊锡,我们有各种各样的标准。无铅焊从定义、种类、组成等也有其对应的IEC、ISO、JIS等国际标准,并正在进一步完善。如各标准对无铅的定义(铅的含量)、种类的一致性也还在进行调整,在日本国内使用的JIS标准,于2004年3月与IEC标准也进行了一致性的调整(例焊锡试验方法(平衡法)JIS C 0053→JIS C 60068-2-54)。
关于无铅焊标准,无铅焊试验方法第2部~第7部(JIS Z3198-1~3198-7)在2003年6月被制定。具体为:

无铅焊试验方法(JIS Z 3198-1~3198-7)

第1部 熔融温度范围测定方法
第2部 机械特性试验方法-拉力试验
第3部 扩散试验
第4部 采用wetting balance法及接触角法的润湿性试验方法
第5部 焊接处的拉断及剪切试验方法
第6部 QFP管脚焊接处45°拉断试验方法
第7部 集成部件焊接处剪切试验
本文,在无铅焊润湿性试验中,采用的试验方法是第4部及第5、6、7部的强度试验测定方法。
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