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“无铅化”迎来电子产业的绿色制造

RoHS指令对电子工业界的意义和影响深远，它推动制造厂商走向对环境负的制造，但同时对供应商和用户来说都是个挑战。无铅工艺为用户带来的挑战，主要与知识、理解和经验有关。为了使用户取得这些无形但必要的条件，DEK举办了许多实用的无铅工作坊，协助工程师从中取得实践的经验，在真正的无铅工艺中执行优化、维护和故障排除等工作。而且，所有这些经验都可以在脱机的环境下打印纸取得，远离繁忙的生产车间，因此更有利于学习和实践。这些工作坊由经验丰富的技术专家小组主持，包括 DEK的全球应用工艺工程师，他们对于机构内大部分的无铅知识了如指掌。DEK也独立地研究了无铅材料使用的各个方面，包括焊膏、元件端子和电路板表面处理，及其对于板设计和工艺优化的意义，其中大部分的结果都已写成白皮书及技术文章，以便让用户通过全球的技术杂志或公司站 查阅。

在技术方面，锡银合金最有希望替代可靠的锡铅低共熔焊料，但熔点较高，因此我们相信最受RoHS指令影响的环节是回流。正如贴装设备一样，回流过程也需要变化，因为无铅合金产生的湿润力较小是众所周知的。湿润力可以把组件拉到胶点中心，从而修正微小的贴放偏差。根据通用IPC标准，使用锡铅焊膏时，相对于焊盘的位置允差为50%。尽管现在没有任何类似的数据可以用来推导无铅工艺的相应参数，但我们确信无铅的位置允差一定更小，因此需要更新颖的高精度贴装设备加以补偿。

就丝印刷而论，无铅可能迫使人们修改公认的板设计规则。如果采用常规的板印刷无铅焊膏，焊膏转印效率就会降低材料为刚性固体状。改变开孔特征，特别是长、宽、深之比，有助于弥补效率的损失。焊研磨材料膏转印效率的减小还使ProFlow之类的封闭式印刷头技术倍受关注。面对焊膏转印效率降低的挑战，优化孔充填变得至关重要。而且，无铅焊膏含锡较多，增加了焊膏成本，焊膏浪费最小化重新引起关注。在这一方面，全封闭印刷头依然是合适的解决方案，它能防止焊膏变质和污染而图纸导致的大量焊膏废弃。

几乎任何丝印刷机本身台湾联系人：陈夏宗、徐昌煜、赖建颖都能与无铅相容，而真正决定丝印刷工艺能否与无铅兼容的是知识——安装正确的设备并进行正确的参数设置的知识、掌握某种牌号或配方的焊料在主流工艺条件下性能表现的知识。然而，如同贴装机必须提高精度一样，丝印刷平台也必须提供更高的精度，为此DEK提供多种多样的平台，以满足用户的特殊需要。

除去焊料中的铅，就会减小焊点的“柔性”。现已成为标准选择的SAC合金可能形成7 实验机底座电气箱上比较脆弱的焊点。所以，凡是关键性的应用场合，依然采用富铅合金。这项豁免在今后几年有效（因用途而定），使电子行业能够获得无铅工艺的可靠性数据。

在实现无铅化的过程中，最引人入胜及令人担忧的问题是许多播放机组装厂商在应付各种无铅化挑战时是何等松懈。不少人以为无铅转变只是从一组材料直截了当地转换成另一组材料。然而，DEK的研究显示事实并非如此，当中的许多工艺也都需要改变，包括丝印刷设定、元件贴装和回流等。为了重新取得含铅工艺所达到宽泛的工艺窗口，必须进行相关研究。我们预计随着材料、经验和理解的不断进步和增加，无铅工艺窗口的发展将朝同一方向进深。

原载DESIGN NEWS China(end)