Благодаря полной реализации и постоянному углублению экологической директивы ЕС RoHS процесс замены бессвинцовых припоев в мировой индустрии SMT-припоев вступил в стадию всестороннего ускорения. Традиционный оловянно-свинцовый припой уже давно занимает доминирующее положение на рынке сварки электронного производства благодаря своим преимуществам: низкой температуре плавления, хорошей смачиваемости и низкой стоимости. Однако этот тип припоя имеет высокое содержание свинца, что легко может стать причиной загрязнения тяжелыми металлами при разборке отходов продукции и переплавке, а длительный контакт также нанесет необратимый вред здоровью человека. В соответствии с общей тенденцией глобального экологически чистого производства и производства, соответствующего требованиям, сценарии гражданского и коммерческого применения оловянно-свинцового припоя постоянно сокращаются. В настоящее время лишь небольшая часть использования сохраняется в специальных областях с жестким спросом, таких как военная промышленность и аэрокосмическая промышленность, а остальные общие сценарии производства электронной продукции в основном завершили замену свинца. Бессвинцовый припой с системой Sn-Ag-Cu в качестве сердцевины официально стал основным сварочным материалом в отрасли.
Бессвинцовая модернизация отрасли – это отнюдь не простая замена припоев, а системная технологическая реконструкция всей производственной линии SMT, которая повлекла за собой всесторонние изменения в производственном оборудовании, адаптации материалов, технологических параметрах и контроле качества изготовления терминалов. Основная разница в процессе отражена в существенном повышении температуры системы сварки. Температура плавления бессвинцового припоя примерно на 30°C выше, чем у традиционного оловянно-свинцового припоя, что непосредственно приводит к увеличению пиковой температуры пайки оплавлением до более чем 240°C. Существенное повышение температурного порога выдвигает новые жесткие требования к точности используемых материалов и оборудования всей производственной линии.
С точки зрения производственной практики, условия высокотемпературной сварки требуют повышения термостойкости печатных плат и электронных компонентов. Обычные платы не выдерживают непрерывного высокотемпературного оплавления и склонны к таким дефектам, как расслоение платы, деформация коробления и карбонизация подложки. Компоненты также подвержены сбоям, таким как растрескивание упаковки, дрейф параметров и нарушение термостойкости. В то же время точность контроля температуры, баланс тепловых зон и стабильность скорости нагрева печи оплавления также стали основным направлением управления процессом. Старое оборудование больше не может удовлетворить потребности массового производства бессвинцовой сварки из-за недостаточной точности контроля температуры и неравномерного теплового поля, что способствует завершению итерации и модернизации оборудования на производственной линии терминала.
Технология флюса, адаптированная для высокотемпературной сварки без использования свинца, стала основным направлением развития и модернизации отрасли, а также ключевым моментом в обеспечении эффективности сварки без использования свинца. Традиционный свинцовосодержащий поддерживающий флюс имеет плохую термическую стабильность и склонен к преждевременному разложению и карбонизации в бессвинцовой среде высокотемпературного оплавления, которая не только теряет способность к активации и раскислению, но также приводит к большому количеству технологических дефектов, таких как остатки, виртуальная сварка и плохое смачивание. С этой целью отрасль продолжает исследовать, разрабатывать и совершенствовать специальные системы флюсов, устойчивые к высоким температурам. За счет оптимизации формулы активатора, модифицированной системы смол и смешивания устойчивых к высоким температурам компонентов растворителя значительно улучшаются высокотемпературная термическая стабильность и способность непрерывной активации флюса, что идеально адаптируется к условиям работы при высокотемпературной сварке без свинца.
В соответствии с наложенными ограничениями двойных международных экологических норм RoHS и REACH безгалогенная итерация флюса также ускоряется синхронно. Хотя традиционный галогенсодержащий флюс обладает отличным активирующим эффектом, остатки галогенов могут легко вызвать угрозу надежности, например, электрохимическую коррозию на поверхности печатной платы и снижение изоляционных характеристик, и не могут адаптироваться к суровым сценариям, таким как высокотехнологичная электроника, наружное оборудование и промышленное управление транспортными средствами. Таким образом, экологически безопасные флюсы с низким и нулевым содержанием галогенов стали жестким требованием в промышленности, постепенно заменяя традиционные галогенсодержащие флюсы и реализуя экологически чистую и соответствующую требованиям модернизацию процесса сварки.
После многих лет технических усилий и итераций массового производства отечественные предприятия по производству паяльников полностью сломали техническую монополию зарубежных брендов и осуществили всесторонний независимый контроль в основной области производства бессвинцовых припоев. В настоящее время отечественные производители освоили полный набор основных технологий, таких как отладка соотношения бессвинцовых сплавов, исследования и разработки термостойких безгалогеновых флюсов, адаптация процесса точной печати и контроль качества массового производства, а также имеют полностью независимые исследования и разработки и крупномасштабные производственные возможности. Основные показатели производительности отечественной бессвинцовой паяльной пасты, такие как смачиваемость, надежность при высоких температурах, стабильность партии и адаптируемость к печати, постоянно оптимизируются. В настоящее время они постепенно догнали и частично достигли международного передового уровня, полностью поддерживая бессвинцовую, высококачественную и зеленую трансформацию отечественной электронной промышленности.
