Kiss László 2011. Blog: www.elka-kl.blogspot.com Email: kislacika@gmail.com
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 o C T 227 o C Jó vezetőképesség: 0,017 Ω mm2 m Jó mechanikai tulajdonság Hosszú élettartam ρ 0,020 Ω mm2 m Jó nedvesítés a megszokott fém felületeken (Cu, Zn, Ag, Au, és ezek ötvözetei) A megszokott forrasztási technológiákkal jó minőségű kötések kialakítása 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 3
Az alkalmazott Pb mentes ötvözetek Ón-réz ötvözetek Tipikus: 99,3% Sn, 0,7% Cu Olvadáspont: 227 o C Ón-ezüst ötvözetek Tipikus: 96,5% Sn, 3,5% Ag Olvadáspont: 221 o C Ón-ezüst-réz ötvözetek Tipikus: 95,5% Sn, 3,8 % Ag, 0,7% Cu Olvadáspont: 217 o C 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 4
NyHL bevonatai Kémiai ón Kémiai ezüst NyHL és alkatrész igények Aranyozott nikkel Tűzi ónozás Szerves védőbevonat Alkatrész lábak és tokozás Tiszta ón bevonat Ón-réz ötvözet bevonat Ón-bizmut ötvözet bevonat Nikkel-palládium ötvözet bevonat A tokozásnak a hagyományos ólomtartalmú technológiához képest 40 o C-al nagyobb hőmérsékletet kell elviselni 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 5
A forrasztási technológia fontos paraméterei Paraméterek milyensége Alacsony hőmérséklet és rövid időtartam Magas hőmérséklet és hosszú időtartam Megfelelő hőmérséklet és megfelelő időtartam Következmények Nem jön létre az intermetallikus réteg, ezt nevezik hidegforrasztásnak, a felület matt és porrozus, a forraszanyag terülése hiányos. Javítható hiba. 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! Létrejön a 0,5μm - 1μm vastagságú intermetallikus réteg. A forrasztási felület fényes, sima és tökéletesen terült. 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 6
Forrasztási technológiák csoportosítása Forrasztási technológiák Kézi Gépi Forrasztópáka Hő-légfúvó Hullámforrasztás T szabályozós Nagyfrekvenciás Hő szállítócsöves Pontszerű hullám forrasztás Újraömlesztő 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 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. Ólommentes forrasztási technológiák 8
Forrasztópákák Pb mentes forrasztóanyagokhoz Hőfokszabályozós Nagyfrekvenciás Hő szállítócsöves Pákacsúcsok 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 9
Pákacsúcs és tisztítása 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 10
Hő légfúvó forrasztóállomás 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 11
Furatszerelt alkatrész kézi forrasztása 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 12
SMD alkatrész kézi forrasztása 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 13
Hullám forrasztás 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 14
Hullámforrasztó berendezés 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 15
Pontszerű hullámforrasztó gép 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 16
Reflow kemence (újraömlesztő) 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 17
Furatszerelt alkatrész forrasztási hibák 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 18
Furatszerelt alkatrész forrasztási hibák 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 19
SMD alkatrész forrasztási hibák 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 20
Összehasonlítás 2012.05.18. Ólommentes forrasztási technológiák 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. Ólommentes forrasztási technológiák 22
Kiss László 2011. Blog: www.elka-kl.blogspot.com Email: kislacika@gmail.com