Термин «бессвинцовая припойная проволока» очень часто встречается в заказах на поставку и на этикетках входящих материалов, но в отношении припойной проволоки, с которой мы ежедневно работаем в мастерской SMT, мы никогда не должны предполагать, что она соответствует стандарту RoHS до тех пор, пока мы не увидим оригинальный последний отчет об испытаниях SGS или CTI, скрепленный официальной квалификационной печатью CMA. Это связано с тем, что многие так называемые бессвинцовые припои заменяют свинец только висмутом или цинком, в то время как элементы скрытого риска, такие как кадмий, шестивалентный хром или полибромированные дифенилы, не были полностью проверены. В прошлом году клиент из Дунгуаня отправил 10 рулонов так называемой бессвинцовой паяльной проволоки, и выборочная проверка показала, что эфиры фталевой кислоты превышают стандарт в 3,7 раза, что непосредственно привело к переработке 260 000 модулей Wi-Fi.
Директива RoHS устанавливает четкие ограничения для шести категорий веществ: свинец, ртуть, кадмий, шестивалентный хром, полибромированные дифенилы и полибромированные дифениловые эфиры. Пороговые значения для свинца и кадмия составляют 1000 PPM и 100 PPM соответственно. Однако, если для смешивания при производстве припойной проволоки используются переработанные оловянные слитки, антиадгезивы для пресс-форм содержат соединения хрома или растворители-носители флюса оставляют остатки фталатов, даже если основной компонент номинально не содержит свинца, фактическое количество миграции тяжелых металлов все равно будет превышать предел. Однажды мы обнаружили серо-белую накипь на поверхности паяных соединений после пайки оплавлением, а анализ поперечного сечения показал, что поверхность паяного соединения обогащена 0,85% кадмия. Отслеживание источника выявило, что поставщик припойной проволоки смешал остатки плавки с основным материалом сплава.
Принимая припойную проволоку на производственную линию, мы не можем только смотреть на надпись RoHS или значок зеленого глобуса на упаковке. Мы должны проверить на месте, соответствует ли номер отчета об испытаниях номеру партии, и сосредоточиться на проверке того, включает ли отчет результаты испытаний на растворимость шестивалентного хрома, измеренные с помощью ICP-MS, и данные о эфирах фталевой кислоты, измеренные с помощью GC-MS. В прошлом месяце завод в Шэньчжэне принял старый отчет поставщика за 2022 год вместо текущих испытаний партии, в результате чего 3200 материнских плат медицинского назначения были отклонены на этапе сертификации безопасности, а исправление заняло 11 дней.
Такие параметры, как допуск на диаметр паяльной проволоки, эксцентриситет канифольного сердечника и диапазон колебаний температуры плавления, безусловно, влияют на производительность печати и пайки, но соответствие RoHS — это первая красная линия, блокирующая массовое производство. Если таможенная инспекция случайным образом выберет партию или проверка на месте конечного клиента приведет к полному повторному тестированию, паяные провода без оригинального отчета, а также уже смонтированные печатные платы придется забраковывать как целую партию. Мы рекомендуем инженерам-технологам хранить PDF-отчет об испытаниях для каждой партии припойной проволоки под соответствующим кодом материала в системе MES и настроить 90-дневный механизм автоматического напоминания о повторных испытаниях, чтобы избежать остановок линии и нехватки материалов, вызванных истекшими отчетами.
По-настоящему надежный бессвинцовый припой должен одновременно соответствовать требованиям по химическому составу и стабильным термическим характеристикам. Например, если отклонение содержания меди в сплаве Sn99.3Cu0.7 превышает ±0,05%, не только температура плавления повышается на 1,8°C, но также ускоряется миграция ионов меди к границе раздела паяного соединения во время фазы оплавления, вызывая микротрещины и усиливая склонность к осаждению кадмия. Поэтому после получения новой партии припойной проволоки мы обычно сначала берем 3-метровый образец проволоки для тестирования ДСК (дифференциальной сканирующей калориметрии), а затем сравниваем, превышает ли сдвиг пиковой температуры плавления по сравнению с предыдущей партией 0,5°C. Это действие может более эффективно выявлять скрытые различия материалов от партии к партии, чем простая проверка отчетов.
