Kiss László Blog:

Kiss László 2011. Blog: www.elka-kl.blogspot.com Email: [email protected]

Ólommentes környezetvédelem • RoHS (Restriction of Hazardous Substances), [2002/95/EC] EU irányelv az ólom leváltásáról, 2006. július 1-től kötelező az EUban • USA: konzervatív, részben elutasítja, pl.: a NASA • Japán: környezettudatos, ezért használja • Kína: 50%-50% EU exportra igen, egyébként nem • Intel és AMD: kizárólag ólommentes technológiát használ • Probléma: – Minőségbeli romlás az ólomtartalmú forraszanyag leváltása miatt – A termék gyorsabb elhasználódása, gyakoribb csereciklusok – Még több veszélyes hulladék keletkezik 2012.05.18.

Ólommentes forrasztási technológiák

2

Pb mentes forraszanyagok követelményei • Határozott olvadáspont: 217 𝑜𝐶 ≤ 𝑇 ≤ 227 oC

• Jó vezetőképesség:

Ω∗𝑚𝑚2 0,017 𝑚

≤ 𝜚 ≤

Ω∗𝑚𝑚2 0,020 𝑚

• Jó mechanikai tulajdonság • Hosszú élettartam • Jó nedvesítés a megszokott fém felületeken (Cu, Zn, Ag, Au, és ezek ötvözetei) • A megszokott forrasztási technológiákkal jó minőségű kötések kialakítása

2012.05.18.


3

Az alkalmazott Pb mentes ötvözetek • Ón-réz ötvözetek Tipikus: 99,3% Sn, 0,7% Cu Olvadáspont: 227oC

• Ón-ezüst ötvözetek Tipikus: 96,5% Sn, 3,5% Ag Olvadáspont: 221oC

• Ón-ezüst-réz ötvözetek Tipikus: 95,5% Sn, 3,8 % Ag, 0,7% Cu Olvadáspont: 217oC

2012.05.18.


4

NyHL és alkatrész igények • NyHL bevonatai – – – – –

Kémiai ón Kémiai ezüst Aranyozott nikkel Tűzi ónozás Szerves védőbevonat

• Alkatrész lábak és tokozás – – – – –

2012.05.18.

Tiszta ón bevonat Ón-réz ötvözet bevonat Ón-bizmut ötvözet bevonat Nikkel-palládium ötvözet bevonat A tokozásnak a hagyományos ólomtartalmú technológiához képest 40oC-al nagyobb hőmérsékletet kell elviselni Ólommentes forrasztási technológiák

5

A forrasztási technológia fontos paraméterei Paraméterek milyensége

Alacsony hőmérséklet és rövid időtartam

Következmények

Nem jön létre az intermetallikus réteg, ezt nevezik hidegforrasztásnak, a felület matt és porrozus, a forraszanyag terülése hiányos. Javítható hiba.

Magas hőmérséklet és hosszú időtartam

Az indokoltnál vastagabb intermetallikus réteg jön létre. A forrasztási hely „kiég”, a kötés szilárdsága kicsi. A forraszanyag ledobódik, esetleg a forrasztószem is felválik. Ez a hiba már nem javítható, a termék selejt!

Megfelelő hőmérséklet és megfelelő időtartam

Létrejön a 0,5μm - 1μm vastagságú intermetallikus réteg. A forrasztási felület fényes, sima és tökéletesen terült.

2012.05.18.


6

Forrasztási technológiák csoportosítása Forrasztási technológiák

Kézi

Forrasztópáka

Gépi

Hő-légfúvó Hullámforrasztás

T szabályozós

Pontszerű hullám forrasztás

Nagyfrekvenciás Hő szállítócsöves

2012.05.18.


Újraömlesztő

7

Kézi forrasztási technológia • • • • • • •

Felület előkészítés Folyasztószer (flux) felvitel Flux-al töltött forraszanyag használata A célnak megfelelő forrasztópáka kiválasztása Szabályos forrasztás elvégzése Szükség esetén javítás (rövid idejű hő közléssel) Fölösleges flux eltávolítása (flux eltávolító spray-al)

2012.05.18.


8

Forrasztópákák Pb mentes forrasztóanyagokhoz

Hőfokszabályozós

Nagyfrekvenciás

Hő szállítócsöves

2012.05.18.

Pákacsúcsok


9

Pákacsúcs és tisztítása

2012.05.18.


10

Hő légfúvó forrasztóállomás

2012.05.18.


11

Furatszerelt alkatrész kézi forrasztása

2012.05.18.


12

SMD alkatrész kézi forrasztása

2012.05.18.


13

Hullám forrasztás

2012.05.18.


14

Hullámforrasztó berendezés

2012.05.18.


15

Pontszerű hullámforrasztó gép

2012.05.18.


16

Reflow kemence (újraömlesztő)

2012.05.18.


17

Furatszerelt alkatrész forrasztási hibák

2012.05.18.


18

Furatszerelt alkatrész forrasztási hibák

2012.05.18.


19

SMD alkatrész forrasztási hibák

2012.05.18.


20

Összehasonlítás

2012.05.18.


21

Irodalomjegyzék • • • • • • • • • •

www.ni.com www.amcham.com www.ekra.de www.siemens.de www.bosch.de www.bme.hu www.unideb.hu www.uni-miskolc.hu www.ret.hu www.elektronet.hu

2012.05.18.


22

Kiss László 2011. Blog: www.elka-kl.blogspot.com Email: [email protected]

Kiss László Blog:

Recommend Documents