通過(guò)上述討論,我們可以得到一個(gè)實(shí)際可行的標(biāo)準(zhǔn)無(wú)鉛焊接工藝,其基本內(nèi)容包括:
對(duì)焊錫膏應(yīng)用而言,可將95.5Sn/4.0Ag/0.5Cu或96.5Sn/3.5Ag合金與UP系列助焊劑配合使用。
對(duì)波峰焊應(yīng)用而言,焊錫條可使用99.3Sn/0.7Cu合金。
對(duì)手工/機(jī)器焊接而言,焊錫線可使用99.3Sn/0.7Cu合金。
雖然上述方案還未能達(dá)到研究無(wú)鉛替代方案工程師們所確定的每項(xiàng)目標(biāo),但基本上能令人滿意,該方案最大限制在于96.5Sn/3.5Ag合金所要求的回流焊溫度比Sn/Pb合金的要高20~30℃,因此回流焊對(duì)元件的要求也有所提高。元器件供應(yīng)商應(yīng)與電子裝配廠密切合作以解決高溫回流焊帶來(lái)的種種問(wèn)題。
隨著新技術(shù)的發(fā)展,將來(lái)還會(huì)有更多更好的替代方案推出,這里討論的系統(tǒng)最大價(jià)值在于其它復(fù)雜系統(tǒng)可以根據(jù)它提供的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行參照比較。在考察更加復(fù)雜的系統(tǒng)之前,應(yīng)多問(wèn)下面一些可以定量回答的問(wèn)題:
焊錫膏
1. 新的合金系統(tǒng)是否能將回流焊溫度降至與Sn/Ag合金差不多的程度(Sn/Ag合金最低回流焊溫度為240℃,而95.5Sn/4.0Ag/0.5Cu合金的最低回流焊溫度則為235℃)?
2. 與Sn/Ag或Sn/Ag/Cu合金相比,金屬和焊錫膏的成本如何?
3. 合金中各材料有沒(méi)有技術(shù)參數(shù)限制?各材料在技術(shù)參數(shù)范圍內(nèi)變化時(shí)其固相和液相溫度的變化情況如何?
焊條
1. 合金的成本如何?與Sn/Cu合金比較哪一個(gè)更貴?
2. 合金是否具有Sn/Cu合金所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)?
為什么要采用無(wú)鉛方案?
在談?wù)摻】岛桶踩珕?wèn)題時(shí),人們一般考慮兩個(gè)因素??危害和危險(xiǎn)。危害是指某物質(zhì)存在毒性以及食入、吸入或吸收后對(duì)人體的影響,危險(xiǎn)更多是指采取正確預(yù)防措施后材料的安全性或者危害發(fā)生的可能性。
鉛是一種有毒物質(zhì),人體吸收了過(guò)量的鉛會(huì)引起鉛中毒,攝入低劑量的鉛則可能對(duì)人的智力、神經(jīng)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)造成影響。在評(píng)定鉛的危險(xiǎn)性時(shí),通常是通過(guò)調(diào)查飲食或呼吸攝入的可能性。就電子業(yè)而言,一般正常條件下鉛不會(huì)達(dá)到使其氣化的溫度,因此這方面的危險(xiǎn)無(wú)法定量測(cè)出,只能通過(guò)監(jiān)測(cè)確定。
可以采用一些簡(jiǎn)單的預(yù)防措施,包括在保養(yǎng)波峰焊錫爐和清理殘?jiān)鼤r(shí)戴上面罩,在有鉛區(qū)域禁止抽煙,盡可能減少在工作區(qū)攝入鉛的可能性。另外當(dāng)接觸焊錫膏、焊條、焊線等含鉛物體后,務(wù)必在吃飯、飲水和抽煙之前清洗雙手,徹底消除攝入鉛的可能途徑。
一般地說(shuō),從鉛吸收來(lái)源來(lái)看食入鉛的危險(xiǎn)要高于呼吸吸入,所以應(yīng)強(qiáng)調(diào)養(yǎng)成良好衛(wèi)生習(xí)慣的重要性,在含鉛的區(qū)域嚴(yán)禁飲食和抽煙以將危險(xiǎn)降到最低。事實(shí)證明,只要采取了正確的預(yù)防措施,在工作場(chǎng)所使用鉛還是相對(duì)較為安全的。
既然在電子工業(yè)中使用鉛的危險(xiǎn)如此之小,那么人們?yōu)槭裁催在考慮徹底消除鉛的使用呢?其實(shí)主要的擔(dān)心是含鉛材料的處置問(wèn)題,如印刷線路板等。之所以有這種擔(dān)心,是因?yàn)槟切┍蛔鳛槔幚淼膹U印刷電路板在埋入地下后,其中所含的鉛可能會(huì)從電路板滲出進(jìn)入地下水,繼而流入我們的飲用水之中。
目前存在一些技術(shù)爭(zhēng)論,主要圍繞鉛從PCB滲出的可能性以及飲用水可接受的含鉛量(如果確實(shí)含鉛)應(yīng)該低于多少。