但是,随着现在大家密切关注气候环境问题,而我们使用的钎料是有毒的,所以对环境造成了很大的影响,使环境问题变得更加严重,所以在全球范围内通过相关法律禁止各国工厂使用钎料,同时,我们放弃以前的钎料也是为了寻找更加好的焊料,无论在环境保护方面还是性能方面都是优于钎料的,也是焊接技术的一次改革,同时也是为了我们生存的环境做出贡献。
为了提高竞争实力,专家学者积极研发出性能更高的无铅焊料,然后在公司开发使用应用于各个方面。美国和许多欧盟国家一直是先进技术行业方面的领头羊,我们国家也迅速加入研究行列之中。
1。2锡铅钎料的应用
SnPb焊料是作为传统的焊料,它的熔点比较低大概是183℃,比其它无铅焊料熔点都要低,这样使得焊接时候元件尺寸保持不变,对其影响较小。此外SnPb的导电性能比较好并且热阻小,钎焊性能也比较好,虽然各个方面都不错,但是在特殊情况下还是显示出有不足之处。比如:其抗腐蚀性能比较差,在酸碱环境中很容易出现腐蚀情况,就会把焊点腐蚀了,影响其服务性能。
除此之外,在机械性能方面也有不足之处,所以不能应用在航空领域等大型军工企业,限制了其使用范围。基本使用在微型的电子封装中,不会影响其性能,同时也使电子封装技术日益完善,推动了封装技术的发展。
作为传统的钎料SnPb有个明显缺点就是抗蠕变性能比较差,所以产品基本性能就不完整,所以需要比它性能更好的焊料代替它,其中最主要的就是无铅焊料的研发。
1。3无铅钎料的提出背景
1。3。1 铅的危害性
图1-1 铅对人体和环境的危害
铅是一种重金属材料,广泛的分布于自然界之中,其含量非常之高,尤其是在地壳中,其成分为最高,含量大概为16ppm[3]。
在各种各样家用电器中,铅的含量十分的高,因此旧的家用电器回收就会面临很多的问题,而且全世界废旧电器数量非常之多,导致了铅的回收出现问题,大量的铅会被排入河流内,被深埋在地下,会一步步流到地下这样会导致土地污染,土地污染严重情况下大量农田失去耕种能力,极大可能引发粮食短缺。
同样的,河流中的铅也会影响水源质量,极大的破坏生态平衡,水中生物会面临消失的危险,两岸的牲畜同样会中毒,久居附近的人类身体健康会受到极大地威胁,也包括年纪轻轻的小孩子,会造成儿童的听力下降,视力下降,最严重的是使儿童痴呆变成智障,严重的影响孩子智力发育,增加了残疾率。
就是因为铅有如此大范围危害,所以铅成为了危害人体及其环境的主要元素之一,并且列为最主要的众多危险品之一。那么现在如何高效回收铅和如何去除有毒物质成为一个大问题。所以,现在世界各国致力于研发新型无铅钎料,一方面,减少铅对人类及自然界的各种危害,另一方面,是对提高焊接技术提出新挑战,攻克世界性的难题。
即使如此现在无铅焊料的使用性能还是有缺陷的,不能满足使用要求,所以需要加入某些稀土元素改善其性能,基本满足客户使用要求。然而我们的研究还在路上,因为不能完全的满足各种使用要求与性能方面,总之各个方面都需要加强提高。
1。3。2 无铅钎料的提出
因为铅对人体和环境危害巨大,以及其性能不在能满足现在工业需求,尤其是在特种行业中以及远远达不到性能需求。所以现在世界大多数国家基本都是用以SnAgCu为代表的无铅钎料来满足工业需求。
美国作为世界科技大国,自然成为了提出无铅钎料的领跑者,首先就是禁止无铅钎料应用于各个电子行业中,排水系统中也被禁止。虽说美国最先提出无铅焊料,但是其实行速度远远不及日本,所以日本先于美国之前。日本著名的松下公司、Sony公司等知名公司最先使用了无铅技术。