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顾霭霭云云
内容容
一..无无铅铅工工艺艺与与有有铅铅工工艺艺比比较较
二..无无铅铅焊焊接接的的特特点点
(1))从从再再流流焊焊温温度度曲曲线线分分析析无无铅铅焊焊接接的的特特点点
(2))无无铅铅焊焊点点的的特特点点
三..无无铅铅焊焊接接对对焊焊接接设设备备的的要要求求
四..无铅铅产产品品工工艺艺控控制制
印刷刷、、贴贴装装、、再再流流焊焊、、检检测测、、无无铅铅返返修修、、清清洗洗
一..无无铅铅工工艺艺与与有有铅铅工工艺艺比比较较
有铅技术
无铅技术
设备方面
印、贴、焊、检
只有焊接设备有特殊要求
焊接原理
相同
工艺流程
工艺方法
元器件
有铅
无铅
PCB
焊接材料
温度曲线
工艺窗口大
温度高、工艺窗口小
焊点
润湿性好
润湿性差
检测标准
IPC-A-610C
IPC-A-610D
管理
要求更严格
通过过无无铅铅、有有铅铅比比较较,,正正确确认认识识无无铅铅技技术术
(a))无无铅铅工工艺艺技技术术并并不不是是高高不不可可攀攀的的技技术术
因为为基基本本原原理理、、工工艺艺方方法法与与有有铅铅技技术术是是相相同同的的。。
(b))但但由由于于无无铅铅的的焊焊接接材材料料、、元元器器件件、、PCB都都发发生生了了变变化化,,因因此此工工艺艺参参数数必必须须随随之之改改变变。。主主要要变变化化是是温温度度高高、、工工艺艺窗窗口口小小、、润润湿湿性性差差、、工工艺艺难难度度大大,,容易易产产生生可可靠靠性性问问题题,因因此此要要求求比比有有铅铅时时更更加加重重视视理理论论学学********工工艺艺技技术术研研究究、、工工艺艺实实践践,,尤尤其其要要掌掌握握关关键键技技术术::印印、、焊焊。。
(c))进进行行设设备备改改造造或或添添置置必必要要的的焊焊接接设设备备
(d))提提高高管管理理水水平平。。
二..无无铅铅焊焊接接的的特特点点
高温温
工艺艺窗窗口口小小
润湿湿性性差差
峰值值温温度度液液相相时时间间IMC厚厚度度无铅铅::SAC305235~245℃℃50~60s不容容易易控控制制有铅铅::Sn-37Pb210~230℃℃60~90s容容易易控控制制
⑴从从再再流流焊焊温温度度曲曲线线分分析析无无铅铅焊焊接接的的特特点点及及对对策策
从再再流流焊焊温温度度曲曲线线分分析析无无铅铅焊焊接接的的特特点点及及对对策策
①熔熔点点高高,,要要求求无无铅铅焊焊接接设设备备耐耐高高温温,,抗抗腐腐蚀蚀。。要要求求助助焊焊剂剂耐耐高高温温。。
②从从温温度度曲曲线线可可以以看看出出::无无铅铅工工艺艺窗窗口口小小。。
无铅铅焊焊接接的的工工艺艺窗窗口口比比铅铅锡锡焊焊膏膏小小,,要要求求PCB表表面面温温度度更更均均匀匀。。要要求求焊焊接接设设备备横横向向温温度度均均匀匀。。
a25~110℃/100~200sec,110~150℃/40~70sec,要求求缓缓慢慢升升温温,,使使整整个个PCB温温度度均均匀匀,,减小小PCB及及大大小小元元器器件件△△t,,因此此要要求求焊焊接接设设备备升升温温、、预预热热区区长长度度要要加加长长。。
b150~217℃/50~70sec快速升升温区区(助助焊剂剂浸润润区))。有有铅焊焊接从从150℃升到183℃,升温温33℃,,可允允许在在30~60sec之间完完成,,~1℃℃/sec;而无无铅焊焊接从从150℃升到217℃,升温温67℃,,只允允许在在50~70sec之间完完成,,~℃/sec,要求求升温温速率率比有有铅高高30%左右,,另外外由于于无铅铅比有有铅的的熔点点高34℃℃,温温度越越高升升温越越困难难,如如果果升温温速率率提不不上去去,长长时间间处在在高温温下会会使焊焊膏中中助焊焊剂提提前结结束活活化反反应,,严重重时会会使PCB焊盘盘,元元件引引脚和和焊膏膏中的的焊料料合金金在高高温下下重新新氧化化而造造成焊焊接不不良,,因此此要求求助焊焊剂浸浸润区区有更更高的的升温温斜率率。
c回流区区峰值值温度度235℃与FR-4基材材PCB的的极限限温度度(2400C)差((工艺艺窗口口)仅仅为5℃。如果果PCB表表面温温度是是均匀匀的,,那那么实实际工工艺允允许有有5℃的误差差。假假若PCB表面面有温温度误误差ΔΔt>>5℃,那么么PCB某某处已已超过过FR-4基材材PCB的的极限限温度度240℃,会损损坏PCB。
对于简简单的的产品品,峰峰值温温度235~240℃可以以满足足要求求;但但是对于复复杂产产品,,可能能需要要260℃℃才能能焊好好。因此此FR-4基基材PCB就不不能满满足要要求了了。
在实际际回流流焊中中,如如果最最小峰峰值温温度为为235℃℃,最最大峰峰值温温度取取决于于板面面的温温差△△t,,它取取决于于板的的尺寸寸、厚厚度、、层数数、元元件布布局、、Cu的分分布以以及元元件尺尺寸和和热容容量。。拥有有大而而复杂杂元件件(如如CBGA、CCGA等等)的的大、、厚印印制板板,典典型△△t高高达20~25℃。。
为了减减小△△t,,满足足小的的无铅铅工艺艺窗口口。炉炉子的的热容容量也也是很很重要要的因因素。。要求求再流流焊炉炉横向向温差差<2℃,,同时时要求求有两两个回回流加加热区区。