การบัดกรีไร้สารตะกั่ว-คืออะไร
การบัดกรีไร้สารตะกั่ว-หมายถึงการใช้โลหะผสมบัดกรีที่ไม่มีสารตะกั่วเพื่อสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและเครื่องกลในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ การเปลี่ยนแปลงจากการบัดกรีตะกั่วดีบุก- (SnPb) แบบดั้งเดิมนี้เกิดขึ้นจากข้อกังวลด้านกฎระเบียบและสิ่งแวดล้อมเป็นหลัก คำสั่งการจำกัดสารอันตราย (RoHS) ของสหภาพยุโรป ซึ่งนำมาใช้ในปี 2549 เป็นแรงผลักดันที่อยู่เบื้องหลังการยอมรับอย่างกว้างขวาง โดยจำกัดการใช้ตะกั่วและวัสดุอันตรายอื่นๆ ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่จำหน่ายในตลาดยุโรป
โลหะผสมบัดกรีไร้สารตะกั่ว-ที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบันคือ SAC (ทองแดงดีบุก-เงิน-) โดยทั่วไปประกอบด้วยดีบุกประมาณ 96.5% เงิน 3% และทองแดง 0.5% แม้ว่าโลหะผสมนี้จะมีจุดประสงค์พื้นฐานเช่นเดียวกับตะกั่วบัดกรี-ดีบุกแบบดั้งเดิม แต่คุณสมบัติของวัสดุก็ทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในกระบวนการผลิต สารบัดกรีไร้สารตะกั่ว-มีจุดหลอมเหลวที่สูงกว่า โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ที่ประมาณ 217 องศาถึง 221 องศา เทียบกับ 183 องศาสำหรับการบัดกรีตะกั่วดีบุก- จุดหลอมเหลวที่เพิ่มขึ้นนี้ต้องใช้อุณหภูมิกระบวนการที่สูงขึ้นในระหว่างการรีโฟลว์และการบัดกรีด้วยคลื่น ซึ่งในทางกลับกัน ต้องใช้อุปกรณ์ที่สามารถรักษาโปรไฟล์ความร้อนที่เข้มงวดยิ่งขึ้น และส่วนประกอบที่ได้รับการจัดอันดับให้ทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นเหล่านี้ได้โดยไม่เกิดความเสียหาย
การเปลี่ยนไปใช้การบัดกรีแบบไร้สารตะกั่ว-ทำให้เกิดความท้าทายทางเทคนิคหลายประการ อุณหภูมิในการประมวลผลที่สูงขึ้นสามารถเพิ่มความเครียดจากความร้อนบนส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนและแผงวงจรพิมพ์ ซึ่งอาจนำไปสู่การบิดเบี้ยวหรือการแยกตัว ข้อต่อบัดกรีไร้สารตะกั่ว-ยังมีลักษณะทางกายภาพที่แตกต่างกัน พวกมันมักจะมีลักษณะหมองคล้ำกว่าและเป็นเม็ดเล็กกว่าเมื่อเทียบกับข้อต่อตะกั่วดีบุก-ที่เงางามและเรียบเนียน ซึ่งอาจทำให้การตรวจสอบด้วยสายตายุ่งยาก นอกจากนี้ -โลหะผสมไร้สารตะกั่วโดยทั่วไปมีคุณสมบัติในการเปียกได้ต่ำกว่า ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะไม่ไหลอย่างรวดเร็ว และพวกมันจะเสี่ยงต่อกลไกความล้มเหลวบางอย่างมากกว่า เช่น โครงสร้างคล้ายหนวดดีบุก-ขนขนาดเล็กที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า- ที่สามารถเติบโตจากพื้นผิวดีบุกบริสุทธิ์และทำให้เกิดการลัดวงจรได้
แม้จะมีความท้าทายเหล่านี้ -การบัดกรีไร้สารตะกั่วก็กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ระบบยานยนต์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และการใช้งานเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมทั่วโลก และสนับสนุนเป้าหมายที่กว้างขึ้นในการลดสารอันตรายในกระแสของเสีย อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อยกเว้นสำหรับภาคส่วนที่มีความน่าเชื่อถือสูง-บางภาคส่วน เช่น การบินและอวกาศ การทหาร และอุปกรณ์ฝังทางการแพทย์ ซึ่ง-ความน่าเชื่อถือในระยะยาวของการบัดกรีด้วยตะกั่วดีบุก-ยังคงเป็นที่ต้องการหรือจำเป็น โดยสรุป -การบัดกรีแบบไร้สารตะกั่วแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์- การเปลี่ยนแปลงที่ขับเคลื่อนโดยความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมที่ได้กำหนดนิยามใหม่ให้กับวัสดุ กระบวนการ และมาตรฐานการควบคุมคุณภาพทั่วทั้งอุตสาหกรรม
