無鉛電子產品特殊要求

Tin Whisker (錫絲)

(版本：1.0)

單位：工程技轉
作者：周家寬
審核：
日期：2005/01/03

版本記錄

版本 [/td][td=1,1,129] 日期 [/td][td=1,1,385] 說明 [/td][/tr]

1.0 [/td][td=1,1,129] 2005/01/03 [/td][td=1,1,385]初版 [/td][/tr]

[/td][td=1,1,129] [/td][td=1,1,385] [/td][/tr]

目錄

版本記錄... 2

目錄... 3

1.
前言... 4

2.
目的... 4

3.
範圍... 4

4.
參考資料... 4

5.
無鉛電子產品的特殊要求... 5

5.1.
電子部品的焊接耐熱要求... 5

5.1.1. 無鉛回流焊(Reflow Soldering) 無鉛回流焊的標準條件如下：... 6

5.1.2. 無鉛回流焊的標準溫度外形參數表... 7

5.1.3. 無鉛波峰焊 (Wave Soldering) 無鉛波峰焊的標準條件如下：... 7

5.1.4. 無鉛手工焊(Hand Soldering) 無鉛手工焊的標準條件如下：... 8

5.2.
電子部品無鉛焊腳的無“Tin Whisker”要求... 8

5.2.1.什麼是“Tin Whisker”？... 8

5.2.2. “Tin Whisker”產生時機... 10

5.2.3. 對“Tin Whisker”問題的要求... 10

5.2.4. “Tin Whisker”試驗... 10



1.
前言
本技術規範根據無鉛工藝制程要求及相關公司有關Tin Whisker 的技術論文及根據相關法規編制而成，禁止或限制鉛的使用，不再允許電子產品中使用傳統的錫鉛（Sn-Pb）合金作為焊腳表面材料，而改用其他材料如純錫（Sn）、錫銀（Sn-Ag）、錫銅（Sn-Cu）、錫鉍（Sn-Bi） 等合金。新合金的採用導致產品工藝制程的變更或電子產品本身因新材料或新工藝引起的缺陷。
2.
目的
為確保產品所使用的電子部品符合無鉛工藝制程的要求，產品製造過程不影響電子產品的可靠性。 確保無鉛電子產品不會因為Tin Whisker 問題而引發產品故障或失效。
3.
範圍
產品中使用的所有無鉛電子部品。 本標準可能因工藝技術的變化、新問題的發現或相關技術的發展等作相應的變更。
4.
參考資料
無

5.
無鉛電子產品的特殊要求
為達到產品的環保要求，引入無鉛工藝制程。因無鉛工藝制程的某些特殊性，對於電子產品提出了一些新的要求。
(1)
無鉛工藝制程中，使用無鉛焊錫，目前Sn-Ag-Cu 合金類的無鉛焊錫的共晶溫度比Sn-Pb 合金類的焊錫高出約30℃。這就對電子產品的焊接耐熱性提出了更高的要求。
(2)
電子產品的無鉛化，要求其焊腳表面處理不能使用過去常用的浸Sn-Pb 合金，而使用鍍純Sn、浸Sn-Ag-Cu 合金、鍍純Ag 或Au等。而對於純Sn、Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Bi、Sn-Ag-Cu 等合金作焊腳的表面處理可能導致“Tin Whisker”(錫鬍鬚)而引發部品的永久性或間歇性失效。這就對電子產品無鉛化焊腳提出了無“Tin Whisker”
的要求。（“Tin Whisker”
的直譯為“錫鬍鬚”）

5.1.
電子部品的焊接耐熱要求
假設電子部品在回流焊接或波峰焊接前進行過除濕，或在乾燥包裝拆封後168 小時之內進行回流焊接或波峰焊接（拆封後的保存條件為25～30℃，70%RH）。 電子產品的焊接耐熱要求為經過下述無鉛回流焊、波峰焊或手工焊工藝後，仍可保證其可靠性，包括部品的形變、電氣性能、機械性能、壽命等。並且要求供應商提供相應的可靠性試驗報告。在以下無鉛焊接工藝條件下，電子部品應具有良好的可焊性。
5.1.1.
無鉛回流焊(Reflow Soldering) 無鉛回流焊的標準條件如下：

圖1： 無鉛回流焊的標準溫度外形圖表1：

5.1.2.
無鉛回流焊的標準溫度外形參數表

	部品外形長或寬尺寸*1	≤28mm	＞28mm	單位
A	溫度上升斜率*2	1 ～ 5		℃/秒
B	預加熱時間	50 ～ 150		秒
	預加熱溫度	120 ～ 180		℃
C	溫度上升斜率*2	1 ～ 5		℃/秒
D	溫度高於230℃時間	90	70	秒
E	峰值溫度	260	250	℃
	峰值溫度保持時間	瞬間	瞬間	秒
	回流焊次數	2		次

*1：部品外形長度或寬度尺寸中取尺寸大的
*2：上表中A區和E區的溫度與時間應在部品的上表面測量
5.1.3.
無鉛波峰焊 (Wave Soldering) 無鉛波峰焊的標準條件如下：

峰值溫度	260℃
浸錫時間	5秒
波峰焊次數	1 次

在波峰焊中，SMD（表面貼裝部品）是整個器件浸在焊錫中，而對於插裝部品只是焊腳浸在焊錫中。
5.1.4.
無鉛手工焊(Hand Soldering) 無鉛手工焊的標準條件如下：

焊接烙鐵溫度
380℃

焊接時間

3秒
5.2.
電子部品無鉛焊腳的無“Tin Whisker”要求

5.2.1.什麼是“Tin Whisker”？
“Tin Whisker”直譯為“錫鬍鬚”也通稱為錫絲，是在一定環境條件下，表面處理使用純錫或含錫合金的電子元件焊腳上，經過一段時間（可短為幾天，長為幾年，甚至幾十年）， 表面會生長出像鬍鬚一樣的錫絲。“
錫鬍鬚”
可長達10mm， 一般小於1mm； 直徑在0.006～10μm，一般約1μm； 生長速率可高達9mm
每年，但一般情況下，生長速率是相當緩慢的，但具有很強的不確認性。所以對於焊腳間距小的電子部品，由於錫鬍鬚的生長，可引發部品焊腳之間的短路導致部品永久性失效或間歇性失效。Sn-Pb合金表面可以有效地抑制錫鬍鬚的生長，電子部品的無鉛化將不允許使用Sn-Pb 合金作表面處理材料，這就必須重視錫鬍鬚問題。

圖2： “Tin Whisker ”(錫鬍鬚)圖例

圖3： “Tin Whisker ”(錫鬍鬚)的各種形狀


5.2.2. “Tin Whisker”產生時機

圖4： “Tin Whisker ”產生時機

5.2.3. 對“Tin Whisker”問題的要求
要求供應商提供有效抑制錫鬍鬚問題的無鉛電子部品，並提供相應的試驗報告，以便考察其是否符合要求。
5.2.4. “Tin Whisker”試驗

供應商對於“Tin Whisker”
的試驗應至少包含以下幾個項目。試驗條件及方式因目前還沒有統一的標準，下表中所示試驗條件僅供參考。

,學習了.謝謝!!!!

thanks you for good data

thanks you for good data

資料雖不全
但大體上還是
說明的很詳細
看的懂 !

好东西，我喜欢

學習了！　　謝謝

謝謝
      很祥細，受教了。

Thanks for sharing!