焊接採用無鉛低溫錫膏SnBi, SnBiAg的目的?

Bismuth無鉛低溫錫膏通常指含有「鉍(Bi)」金屬的錫膏。

我們現在一般通用的無鉛錫膏SAC305的熔點為217°C,但Sn64Bi35Ag1的熔點只有178°C,而Sn42Bi58的熔點則更低到只有138°C,也就是說含「鉍(Bi)」錫膏的熔錫溫度硬是比SAC305無鉛錫膏低了39°C~79°C左右。

低溫錫膏的優點:低溫配合材料特性

錫膏熔點降低的最大優點是可以解決焊接材料耐溫不足的技術問題,另外也可以達到節省成本的好處,因為回焊爐溫不用調太高就可以焊接,而最常使用的對象應該是FPC或是LED燈條焊接吧!

就像工作熊之前碰到RD要求要用一條三層線路(3-layers)的FPC製作HotBar焊接,而且FPC只能單面有焊墊(pad)還沒有導通孔,這麼一來HotBar的熱壓頭(Thermodes)熱量無法直接接觸到FPC及PCB的焊墊以有效導熱以融化銲錫,熱壓頭的熱量必須要透過三層的FPC後才能導熱到焊錫面,可以想見其熱能累積的程度之大,因為擔心HotBar的熱量太高或加熱太久造成FPC燒焦的問題,其實更擔心會造成日後品質信賴度的問題,所以後來選擇採用了「無鉛低溫錫膏」。

相關閱讀:低溫錫膏製作HotBar焊接的可行性評估

低溫錫膏的缺點:焊錫強度差

不過低溫錫膏的缺點就是其焊錫強度會變差,也就是焊點比較容易因外力影響而發生斷裂,所以SMT後的分板(de-panel)千萬別用手掰,更不建議郵票孔設計做去板邊;另外,回焊後的冷卻速度也不建議太快,否則容易發生焊點脆化的問題。

其次,因為低溫錫膏並非市場主流,所以交期、庫存管理、避免混料都得克服才行。

Ag是SnBi與SnBiAg的唯一差異

至於SnBi與SnBiAg的差異,就出在Ag(銀)的身上,一般來說錫膏中加入「銀」是為了改善潤濕性、加強焊點強度與提昇抗疲勞性,有利產品通過冷熱循環測試,但含銀量如果太多反而會增加脆性,所以目前普遍使用的錫膏中含銀最多的不會超過3%。


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訪客留言內容(Comments)

請問如果使用Sn42Bi58的錫膏,爐溫條件則是使用SAC305的規範,是否會有品質上的疑慮

Ken,
建議你把這個問題直接詢問錫膏廠商來回答。

您好
低溫錫高Su42,Bi57.6 ,Ag0.4在SMT迴流焊無法焊接 是什麼原因
可大概敘述 謝謝

cy,
你應該說的是Sn42,Bi57.6 ,Ag0.4,不是Su42,Bi57.6 ,Ag0.4?
我沒有聽說過低溫錫膏無法走回流焊的問題,低溫錫膏的缺點就是焊接強度不足為主要缺點。

Sn42,Bi57.6 ,Ag0.4之錫膏,過爐需要至215度才融解,為何?

Mill,
沒頭沒尾的問題無法回答啊!我也不是神,不會知道你碰到什麼問題。

請問熊大,低溫錫膏reflow後,助焊劑呈現黑色是正常的嗎?

Will,
如果是新鮮的焊錫且剛出reflow一定都不會有黑色的助焊劑。
新鮮的焊錫出來後會出現黑色多半是有機質污染或是氧化,在回焊中燒焦。


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