常用无铅镀层技术的特性

欧盟WEEE与RoHS指令于2006年7月1日正式实施,直接对电子电子行业造成极大的冲击。欧盟WEEE与RoHS指令要求生产国、生产企业必须负责电气、电子产品的回收工作,同时亦对电气、电子产品中的有害物质提出禁用要求。

    RoHS指令禁用物质量化指示:
Pb(铅)              <1000×10-6即1000ppm
Hg(汞)              <1000×10-6即1000ppm
Cd(镉)              <100×10-6即100ppm
Cr+6(六价铬)        <1000×10-6即1000ppm
PBB(多溴联苯)      <1000×10-6即1000ppm
PBDE(多溴二苯醚)    <1000×10-6即1000ppm

    由于欧盟WEEE与RoHS指令的实施,市场上出现各种的无铅镀层材料和技术。而一般也各有各的强弱点。下图是各种常用技术在一些重要特性上的比较。读者可以从中了解到各种存在技术的特性和存在的原因。例如Ni/Au在保护性能方面有很好的性能,但却存在成本很高、库存寿命较低以及IMC影响可靠性的问题。OSP具有成本、加工温度低和工艺容易的优势,但质量的稳定性、库存寿命和对Flux的兼容性上却是用户所担心的。基本来说,没有一种技术是具备绝对优势的。如果从整体较平衡的角度来评估的话,ImAg似乎较具有优势。这就是近来ImAg被美国为主的用户所欢迎的原因。尤其是当其成本下降之后,已成为具有很大发展潜能的技术。

镀层技术
性能    HASL      ImAg  ImSn      OSP    E-Ni/Au Flash gold
            热风整平 化学沉银  化学沉锡 抗氧化 化学镍金 电镀镍金
库存寿命(月)12 12 12 6 6 12
生产成本  低 中 中 低 高 高
镀层平整性 低 高 高 高 高 高
焊接次数  4 5 5 3 4 5
加工难度  高 中 中 低 高 高
加工温度(℃)240 50 70 40 80 50
镀层厚度(um)1-25 0.05-0.2 0.8-1.2 0.2-0.5 0.05-0.2 0.05-0.2
厚度可控性  低 中 中 低 高 高
润湿性  高 高 高 中 中 中
Flux兼容性  高 高 高 中 高 高
IMC影响  中 低 中 低 高 高
图:各种常用无铅镀层技术的比较