เชื่อมตะกั่วถูกนํามาใช้การผลิต pcbโลกเป็นเวลาหลายปี อย่างไรก็ตามเมื่อเร็วๆนี้ผู้คนมีความกังวลมากขึ้นเกี่ยวกับผลกระทบของผลิตภัณฑ์ตะกั่วต่อสุขภาพของผู้บริโภคและสิ่งแวดล้อม ด้วยเหตุนี้ข้อจํากัดของสหภาพยุโรปเกี่ยวกับสารอันตรายในอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์(“คําสั่งเกี่ยวกับการจํากัดการใช้ส่วนประกอบที่เป็นอันตรายบางอย่างในอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์”กรกฎาคม2549เริ่มควบคุมการใช้ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีตะกั่ว
เช่นเดียวกับสหรัฐอเมริกาบางประเทศไม่ได้ออกกฎหมายห้ามใช้ตะกั่วในสินค้าอุปโภคบริโภค อย่างไรก็ตามธุรกิจบางแห่งต้องการให้ใช้ตะกั่วเชื่อมกับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พวกเขาสั่งซื้อ ดังนั้นอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้เชื่อมชนิดใดที่ดีที่สุด? อะไรคือความแตกต่างระหว่างตะกั่วและตะกั่วไร้สารตะกั่ว? บทความนี้จะตอบคําถามเหล่านี้ในรายละเอียดและให้ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเชื่อมตะกั่วและโลหะไร้สารตะกั่ว
เนื้อหา
1 .สารตะกั่วและสารตะกั่วคืออะไร?
2 .เปรียบเทียบคุณสมบัติของตะกั่วและตะกั่วไร้สารตะกั่ว
3 .การเปลี่ยนโลหะไร้สารตะกั่ว
ระหว่างสารตะกั่วและสารไร้สารตะกั่วชนิดใดที่เหมาะสําหรับการใช้งาน?
สรุป
1 .สารตะกั่วและสารตะกั่วคืออะไร?
ผู้ผลิตอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ใช้การเชื่อมเพื่อยึดส่วนประกอบเข้ากับแผงวงจรพิมพ์ ทั้งโลหะไร้สารตะกั่วและโลหะผสมตะกั่วมีฟังก์ชันเดียวกัน อย่างไรก็ตามอุปกรณ์ต่างๆและการใช้งานใช้เทคนิคการเชื่อมที่แตกต่างกัน
1.1 เชื่อมตะกั่ว
โดยทั่วไปการเชื่อมตะกั่วประกอบด้วยดีบุกและตะกั่ว ข้อดีของการใช้สารตะกั่วคือความคล่องตัวที่เพียงพอ จุดหลอมเหลวของมันต่ํากว่าสารละลายไร้สารตะกั่ว ดังนั้นผลกระทบด้านความร้อนต่อชิ้นส่วนจึงมีขนาดเล็ก นอกจากนี้เมื่อโลหะหลอมเย็นจะมีรูปลักษณ์ที่สดใสกว่าโลหะไร้ตะกั่วทําให้คุณสามารถตรวจจับการเกิดออกซิเดชันและปัญหาอื่นๆได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้โลหะตะกั่วมีราคาถูกและใช้งานง่ายกว่าโลหะไร้สารตะกั่ว
1.2 เชื่อมไร้สารตะกั่ว
เหตุผลหลักที่ผู้ผลิตหันไปใช้โลหะไร้สารตะกั่วคือการกําจัดตะกั่วจากการผลิตอิเล็กทรอนิกส์และการรีไซเคิลของเสีย ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาอุตสาหกรรมการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการพัฒนาแบบไดนามิกของวัสดุเชื่อมทางเลือกที่เน้นโลหะดีบุก วิธีทางเลือกนี้ใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติแตกต่างจากส่วนประกอบของตะกั่วและดีบุก
เนื่องจากทหารมีประสิทธิภาพที่80 %ของจุดหลอมเหลวของพวกเขาพวกเขาต้องการประสิทธิภาพคล้ายกับเครื่องยนต์เจ็ทsuperalloy อย่างไรก็ตามความต้องการของจุดเชื่อมยังเพิ่มขึ้นเนื่องจากความหนาแน่นและความเค้นที่เพิ่มขึ้นโดยการลดขนาด ดังนั้นโลหะไร้ตะกั่วต้องปรับให้เข้ากับการออกแบบPCBที่มีจุดหลอมเหลวสูงและanisotropy
2 .เปรียบเทียบคุณสมบัติของตะกั่วและตะกั่วไร้สารตะกั่ว
การใช้ตะกั่วในปริมาณมากในผลิตภัณฑ์เพื่อผู้บริโภคในระยะยาวอาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและมนุษย์ ปัจจุบันบริษัทได้เปลี่ยนไปใช้การเชื่อมไร้สารตะกั่วเพื่อสนับสนุนความรับผิดชอบต่อสังคมในการปกป้องสิ่งแวดล้อม ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสําคัญที่ต้องทําความเข้าใจเกี่ยวกับการเปรียบเทียบโลหะไร้สารตะกั่วกับโลหะผสมตะกั่วและศึกษาแนวทางการใช้งานที่ดีขึ้น
2.1จุดหลอมเหลวของสารละลายไร้ตะกั่วสูงกว่าสารตะกั่ว
จุดหลอมเหลวของตะกั่วคือ1830องศาเซลเซียสขณะที่จุดหลอมเหลวของสารละลายที่ปราศจากตะกั่วคือ2170องศาเซลเซียส ตอนนี้เหล่านี้เป็นผลกระทบของจุดหลอมเหลวที่ไม่มีตะกั่ว:
อุณหภูมิที่สูงขึ้นของการเชื่อมไร้ตะกั่วจะทําให้เกิดการเกิดออกซิเดชันอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับอุณหภูมิที่ต่ํากว่าของการเชื่อมตะกั่ว
เช่นพลาสติกแพ็คเกจและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตัวเก็บประจุส่วนประกอบบางส่วนได้รับผลกระทบเชิงลบจากอุณหภูมิในการเชื่อมสูงของสารละลายไร้สารตะกั่ว
อุณหภูมิสูงของโลหะไร้ตะกั่วมาพร้อมกับความเค้นที่สําคัญของส่วนประกอบ เป็นผลให้ชิ้นส่วนอิเล็กทริกต่ํามีแนวโน้มที่จะล้มเหลว
ชิ้นส่วนเชื่อมไร้ตะกั่วมีพื้นผิวเชื่อมหลายแบบ บริษัทมักใช้ดีบุกบนพื้นผิวนี้เนื่องจากมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตามดีบุกจะสร้างชั้นออกไซด์ขนาดเล็กภายนอกซึ่งจะนําไปสู่การชุบ
2.2 .เป็นผลึกร่วมกัน
ผู้ผลิตให้ความสําคัญกับการใช้ดีบุกและตะกั่วเนื่องจากก่อให้เกิดส่วนผสมสารละลายต่ํา กล่าวอีกนัยหนึ่งอุณหภูมิขององค์ประกอบตะกั่วและดีบุกต่ํากว่าอุณหภูมิของโลหะเดี่ยว แม้ว่าอุตสาหกรรมการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ล้มเหลวในการค้นพบการรวมกันของโลหะอัลคาไลท์อื่นๆแต่ก็คิดค้นเทคโนโลยีการเชื่อมไร้สารตะกั่วที่มีประสิทธิภาพ
2.3ปัญหาสุขภาพ
บริษัทที่มีความสําคัญต่อการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมกล่าวว่าความเป็นพิษของตะกั่วเป็นเหตุผลหลักที่พวกเขาใช้การเชื่อมไร้สารตะกั่ว แม้จะมีการสัมผัสกับตะกั่วเป็นเวลานานตะกั่วจะสะสมในร่างกายมนุษย์ นอกจากนี้ตะกั่วสามารถเข้าสู่ร่างกายของคุณได้อย่างรวดเร็วผ่านผิวหนังปากหรือจมูก อุตสาหกรรมสีและน้ํามันเบนซินได้รับการปลอดสารตะกั่ว อย่างไรก็ตาม โซลเดอร์เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่เหลืออยู่ ที่ยังคงใช้.
ในอุตสาหกรรมที่มีการปล่อยสารตะกั่วสูงคนงานมีความเสี่ยงต่อการเกิดตะกั่วมากขึ้นเนื่องจากพวกเขาสามารถสูดดมตะกั่วได้อย่างรวดเร็วหรือสัมผัสกับตะกั่วโดยสัมผัสกับพื้นผิวที่ปนเปื้อน โปรดจําไว้ว่าตะกั่วเป็นอันตรายต่อเด็ก ดังนั้นไม่ว่าคุณจะใช้ตะกั่วเชื่อมใดๆคุณควรพิจารณาปัญหาสุขภาพเหล่านี้อย่างจริงจัง
2.4 ค่าใช้จ่าย
การเชื่อมตะกั่วมีประสิทธิภาพมากกว่าการเชื่อมไร้สารตะกั่ว เนื่องจากราคาของตะกั่วมีเพียงหนึ่งในสิบของดีบุกทําให้การเชื่อมตะกั่วมีราคาไม่แพง นอกจากนี้ผู้ผลิตบางรายใช้เงินแทนดีบุกในโลหะไร้สารตะกั่วทําให้มีราคาแพงขึ้น
2.5ความสามารถในการเปียกของโลหะไร้ตะกั่วต่ํากว่าโลหะที่มีตะกั่ว
ความชื้นต่ําทําให้รอยเชื่อมไม่สามารถตอบสนองความต้องการของความสามารถในการปรับตัวเองความสามารถในการยืดและความสามารถในการเฉือนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นผลให้ความชุ่มชื้นต่ําสามารถนําไปสู่การเสียของรอยเชื่อมสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณไม่สามารถปรับเปลี่ยนเพื่อตอบสนองข้อบกพร่องนี้ได้
2.6เปรียบเทียบสมบัติทางกายภาพของสารละลายไร้สารตะกั่วและสารตะกั่ว
สารเชื่อมไร้ตะกั่วมีผลเสียต่อความน่าเชื่อถือของข้อต่อ จากมุมมองของผลกระทบทางกลการเชื่อมไร้สารตะกั่วมีความแข็งแรงมากกว่าตะกั่ว นอกจากนี้สารละลายที่ปราศจากตะกั่วจะก่อให้เกิดสารออกไซด์พื้นผิวสิ่งสกปรกของตัวเชื่อมและตะกอนอัลลอยซึ่งจะส่งผลให้ความต้านทานต่อการสัมผัสลดลง ดังนั้นการเปลี่ยนจากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีตะกั่วเป็นผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ปราศจากสารตะกั่วไม่สามารถแทนที่ฟังก์ชันทางอิเล็กทรอนิกส์และทางกลได้อย่างสมบูรณ์ด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:
ตะกั่วค่อนข้างอ่อน คุณจะตระหนักว่าการผลิตที่ปราศจากสารตะกั่วเชื่อมแข็งกว่าการผลิตตะกั่ว ซึ่งจะนําไปสู่การปรับปรุงความแข็งแรงและการปรับเปลี่ยนขนาดเล็กซึ่งจะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือ
การเชื่อมไร้สารตะกั่วทําให้เกิดความชุ่มชื้นต่ําทําให้เกิดปัญหามากขึ้นเช่นสถานที่ว่างและหลุมฝังศพ
3 .การเปลี่ยนโลหะไร้สารตะกั่ว
เมื่อพิจารณาประเภทของตะกั่วและสารละลายไร้ตะกั่วต้องตระหนักว่าความแตกต่างหลักคือปริมาณดีบุกสูง ดังนั้นคุณควรชั่งน้ําหนักคําถามต่อไปนี้ในกระบวนการคัดเลือก
3.1การเจริญเติบโตของกิ่งโลหะ
เป็นที่น่าสังเกตว่าตะกอนโลหะและเคราดีบุกมีกระบวนการเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน เม็ดโลหะเป็นผลิตภัณฑ์ของการถ่ายโอนไอออนในทางไฟฟ้าเคมี ในทางกลับกันดีบุกจะสร้างทางลัดซึ่งจะนําไปสู่ความล้มเหลวของวงจร
3.2 ดีบุกเติบโต
ดีบุกจะพัฒนาจากส่วนที่เปราะบางของการเคลือบดีบุกออกไซด์เป็นดีบุกเดี่ยวที่มีเส้นใยเป็นคอลัมน์หรือทรงกระบอก เคราจะทําให้เกิดการลัดวงจรระหว่างพินที่อยู่ติดกัน นอกจากนี้ยังมีผลกระทบต่อส่วนประกอบความถี่สูง
การเคลือบดีบุกมีความเครียดซึ่งเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักในการสร้างเคราดีบุก ตัวอย่างเช่นเมื่อมีโลหะผสมCu6sn 5มากเกินไปอาจทําให้เกิดความผิดพลาดหลายอย่างเช่นการสะสมความเค้นความเค้นบนเคลือบดีบุกการเปลี่ยนรูปของขาและการไม่ตรงกันของCTEซึ่งจะทําให้เกิดเครา
ดีบุกอัลลอยด์จํานวนมากยังทําให้เคราดีบุกซึ่งเป็นที่ชัดเจนมากขึ้นในดีบุกบริสุทธิ์ โชคดีที่โลหะผสมหลายชนิดเช่นตะกั่วและแคดเมียมสามารถป้องกันการเจริญเติบโตของเคราดีบุกได้
3.3 สร้าง caf
กระบวนการทางไฟฟ้าเคมีอาจทําให้เกิดความล้มเหลวอีกอย่างหนึ่งที่เรียกว่าเส้นใยขั้วบวก( CAF ) เส้นใยนําไฟฟ้าขั้วบวกถือการเจริญเติบโตของทองแดงจากขั้วบวกไปยังขั้วลบทําให้เกิดการก่อตัวของCAF กระบวนการนี้เกิดขึ้นแผงวงจร.
โดยปกติCAFจะเติบโตขึ้นเมื่อขั้วไฟฟ้าบวกและลบลัดวงจร ซึ่งนําไปสู่โศกนาฏกรรมที่ร้ายแรงการผลิต pcb. . จุดหลอมเหลวสูงของสารละลายไร้ตะกั่วช่วยเร่งการก่อตัวของCAF
3.4 ศัตรูพืชดีบุก
การปรับเปลี่ยนเฟสpolysticแบบพัลซิ่งทําให้เกิดศัตรูพืชดีบุก บ่อยครั้งที่อุณหภูมิต่ํากว่า130องศาเซลเซียสดีบุกที่ไม่ปนเปื้อนจะเปลี่ยนจากสีขาวเป็นสีเทา ในอุดมคติศัตรูพืชดีบุกอาจเป็นภัยคุกคามต่อความน่าเชื่อถือ อย่างไรก็ตามคุณไม่ค่อยสังเกตเห็นมันเพราะสารปนเปื้อนรวมกับเหล็ก
ระหว่างสารตะกั่วและสารไร้ตะกั่วชนิดใดที่เหมาะสําหรับการใช้งาน?
ในทางตรงกันข้ามกับข้อมูลด้านสุขภาพและสิ่งแวดล้อมของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีตะกั่วบริษัทด้านการบินและอวกาศได้ดําเนินการวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ตะกั่วในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สําหรับผู้บริโภค การศึกษาพบว่ามีหลักฐานเพียงเล็กน้อยที่สนับสนุนความคิดที่ว่าตะกั่วที่ใช้ในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อมและมนุษย์ ความจริงก็คือเมื่อเราพูดถึงการรีไซเคิลอิเล็กทรอนิกส์จํานวนสารตะกั่วที่ผู้ผลิตใช้มีนัยสําคัญและเป็นอันตรายต่อสัตว์
หากมีสารตะกั่วในตลาดใกล้เคียงให้ใช้สารตะกั่ว เนื่องจากง่ายต่อการใช้งานจุดหลอมเหลวต่ําลงและมีปัญหาด้านคุณภาพของข้อต่อน้อยลง เหตุผลหลักที่คุณควรเลือกโลหะไร้สารตะกั่วคือรัฐบาลของคุณห้ามใช้ตะกั่ว นอกจากนี้หากคุณวางแผนที่จะขายผลิตภัณฑ์ไปยังประเทศในยุโรปคุณสามารถพิจารณาได้ โปรดจําไว้ว่าปริมาณตะกั่วในโลหะไม่เพียงพอที่จะทําให้เกิดภาวะแทรกซ้อนด้านสุขภาพที่ร้ายแรง โดยทั่วไปการใช้ตะกั่วเชื่อมมีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากมีประสิทธิภาพและประโยชน์ที่เป็นเอกลักษณ์
สรุป
มีประโยชน์มากมายในการเชื่อมตะกั่วการผลิตอิเล็กทรอนิกส์แต่คลื่นแห่งการเปลี่ยนแปลงมา อุตสาหกรรมที่ใช้การเชื่อมเป็นจํานวนมากอาจเปลี่ยนไปใช้การเชื่อมไร้สารตะกั่วเร็วๆนี้หากยังไม่ได้ทําเช่นนั้น นอกจากนี้เนื่องจากมาตรการด้านสิ่งแวดล้อมของรัฐบาลต่างๆอาจไม่มีการเชื่อมเพียงพอในตลาดมือสมัครเล่น
เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงใดๆบางคนต่อต้านการใช้โลหะไร้สารตะกั่ว อย่างไรก็ตามในแง่ของสุขภาพและความปลอดภัยของมนุษย์การเปลี่ยนไปใช้วิธีการที่ปลอดภัยมากขึ้นเป็นสิ่งที่จําเป็นและหลีกเลี่ยงไม่ได้
เราตระหนักดีว่ารายการต้องใช้วิธีการเชื่อมที่แตกต่างกัน นี่คือเหตุผลที่เรามีตะกั่วและไม่มีตะกั่วสําหรับผลิตภัณฑ์ต่อไปนี้ส่วนประกอบแผงวงจรพิมพ์. . หากคุณต้องการเทคโนโลยีการเชื่อมเหล่านี้เราสามารถให้บริการที่กําหนดเองได้! ติดต่อเราในวันนี้ฟรีแผงวงจรการประกอบใบเสนอราคา
