Theo Chỉ thị RoHS của EU (Đạo luật Chỉ thị của Nghị viện Châu Âu và Hội đồng Liên minh Châu Âu về hạn chế sử dụng một số chất độc hại trong thiết bị điện và điện tử), Chỉ thị này yêu cầu cấm bán các sản phẩm điện tử và thiết bị điện tử trên thị trường EU. thiết bị điện có chứa 6 chất độc hại như chì là quy trình “sản xuất xanh” không chì đã trở thành xu hướng phát triển không thể đảo ngược kể từ ngày 1/7/2006.
Đã hơn hai năm kể từ khi quá trình không chì bắt đầu từ giai đoạn chuẩn bị.Nhiều nhà sản xuất sản phẩm điện tử ở Trung Quốc đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm quý báu trong quá trình chuyển đổi tích cực từ hàn không chì sang hàn không chì.Giờ đây, quy trình không chì ngày càng hoàn thiện, trọng tâm công việc của hầu hết các nhà sản xuất đã thay đổi từ việc đơn giản là có thể thực hiện sản xuất không chì sang cách cải thiện toàn diện mức độ hàn không chì từ nhiều khía cạnh khác nhau như thiết bị , nguyên liệu, chất lượng, quy trình và tiêu thụ năng lượng..
Quá trình hàn nóng chảy lại không chì là quá trình hàn quan trọng nhất trong công nghệ gắn trên bề mặt hiện nay.Nó đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp bao gồm điện thoại di động, máy tính, điện tử ô tô, mạch điều khiển và truyền thông.Ngày càng có nhiều thiết bị điện tử nguyên bản được chuyển đổi từ xuyên lỗ sang gắn trên bề mặt và hàn nóng chảy lại thay thế hàn sóng trong một phạm vi đáng kể là một xu hướng rõ ràng trong ngành hàn.
Vậy thiết bị hàn nóng chảy lại sẽ đóng vai trò gì trong quy trình SMT không chì ngày càng phát triển?Chúng ta hãy nhìn nó từ góc độ của toàn bộ dây chuyền gắn bề mặt SMT:
Toàn bộ dây chuyền gắn bề mặt SMT thường bao gồm ba phần: máy in màn hình, máy định vị và lò phản xạ.Đối với máy định vị, so với máy không chì, không có yêu cầu mới nào đối với bản thân thiết bị;Đối với máy in lụa, do có sự khác biệt nhỏ về tính chất vật lý của chất hàn không chì và chì, một số yêu cầu cải tiến được đưa ra đối với bản thân thiết bị, nhưng không có thay đổi về chất;Thách thức của áp suất không chì chính xác là ở lò phản xạ.
Như các bạn đã biết, nhiệt độ nóng chảy của kem hàn chì (Sn63Pb37) là 183 độ.Nếu bạn muốn tạo thành một mối hàn tốt, bạn phải có độ dày 0,5-3,5um của các hợp chất liên kim loại trong quá trình hàn.Nhiệt độ hình thành của các hợp chất liên kim loại cao hơn điểm nóng chảy 10-15 độ, là 195-200 đối với hàn chì.bằng cấp.Nhiệt độ tối đa của các linh kiện điện tử nguyên bản trên bảng mạch thường là 240 độ.Vì vậy, đối với hàn chì, cửa sổ quá trình hàn lý tưởng là 195-240 độ.
Hàn không chì đã mang lại những thay đổi lớn cho quá trình hàn vì điểm nóng chảy của chất hàn không chì đã thay đổi.Kem hàn không chì được sử dụng phổ biến hiện nay là Sn96Ag0.5Cu3.5 có nhiệt độ nóng chảy 217-221 độ.Hàn không chì tốt còn phải tạo thành các hợp chất liên kim loại có độ dày 0,5-3,5um.Nhiệt độ hình thành của các hợp chất liên kim loại cũng cao hơn điểm nóng chảy 10-15 độ, đối với hàn không chì là 230-235 độ.Vì nhiệt độ tối đa của các thiết bị điện tử hàn không chì không thay đổi nên cửa sổ quy trình hàn lý tưởng cho hàn không chì là 230-240 độ.
Việc giảm mạnh cửa sổ quy trình đã mang đến những thách thức lớn trong việc đảm bảo chất lượng hàn, đồng thời cũng đặt ra yêu cầu cao hơn về độ ổn định và độ tin cậy của thiết bị hàn không chì.Do sự chênh lệch nhiệt độ bên trong chính thiết bị và sự khác biệt về công suất nhiệt của các linh kiện điện tử ban đầu trong quá trình gia nhiệt, phạm vi cửa sổ quy trình nhiệt độ hàn có thể được điều chỉnh trong điều khiển quá trình hàn nóng chảy không chì trở nên rất nhỏ .Đây là khó khăn thực sự của hàn nóng chảy lại không chì.So sánh cửa sổ quy trình hàn nóng chảy lại không chì và không chì cụ thể được thể hiện trong Hình 1.
Tóm lại, lò phản xạ nhiệt đóng một vai trò quan trọng đối với chất lượng sản phẩm cuối cùng xét từ góc độ của toàn bộ quy trình không chì.Tuy nhiên, ở góc độ đầu tư toàn bộ dây chuyền sản xuất SMT, việc đầu tư vào lò hàn không chì thường chỉ chiếm 10-25% tổng vốn đầu tư cho toàn bộ dây chuyền SMT.Đây là lý do tại sao nhiều nhà sản xuất thiết bị điện tử ngay lập tức thay thế lò nung lại ban đầu của họ bằng lò nung lại chất lượng cao hơn sau khi chuyển sang sản xuất không chì.
Thời gian đăng: 10-08-2020