你的位置：
南瓜视频app官网> 解决方案
-
ITW CircuitWorks 5分钟环氧导电胶
-
CircuitWorks Gold Guard金手指清洁润滑笔CW7400
联系南瓜app电子
18025995203
0755-27597068-813
扫码关注
有铅焊接到无铅焊接需注意事项
2017-09-26 15:56:23 分类：常见问题
有铅焊接到无铅焊接需注意事项
有铅焊接到无铅焊接需注意：
传统的锡铅焊料在电子装联中已经应用了近一个世纪.Sn63/Pb37共晶焊料的导电性、稳定性、抗蚀性、抗拉和抗疲劳、机械强度、工艺性都是非常优秀的,而且资源丰富,价格便宜.是一种极为理想的电子焊接材料.
但由于铅污染人类的生活环境.据统计,某些地区地下水的含铅量已超标30倍(允许标准一、无铅焊接技术的现状
无铅焊料合金成分的标准化目前还没有明确的规定.IPC等大多数商业协会的意见:铅含量<0.1-0.2WT%(倾向5%时,焊接后在焊占与焊端交界处会加剧公层LIFT-OFF(剥离、裂纹)现象.LIFT-OFF现象在有铅元件采用无铅波峰焊的工艺中比较多,严重时甚至会把PCB焊盘一起剥离开.因此过渡阶段波峰焊的焊盘设计可采用SMD(阻焊定义焊盘)方式,用阻焊膜压住焊盘四周,这样可以减轻或避免PCB焊盘剥离现象. 关于分层LIFT-OFF(剥离、裂纹)现象的机理还要继续研究.当焊料、元件、PCB全部无铅化后是否不会产生LIFT-OFF会现象了,也要继续研究. 元件的Sn-Pb镀层发生的LIFT-OFF
一、铅和有铅混用时可靠性讨论
①无铅焊料中的铅对长期可靠性的影响是一个课题,需要更进一步研究.初步的研究显示;焊点中铅含量的不同对可靠性的影响是不同的,当含量在某一个中间范围时,影响最大,这是因为在最后凝固形成结晶时,在Sn权界面处,有偏析金相形成,这些偏析金相在循环负载下开始形成裂纹并不断扩大.例如:2%-5%的铅可以决定无铅焊料的疲劳寿命,但与Sn-Pb焊料相比,可靠性相差不大.无铅焊料与有铅焊端混有时要控制焊点中铅含量<0.05%. 目前正处在无铅和有铅焊接的过度转变时期,大部分无铅工艺是无铅焊料与有铅引脚的元件混用.在“无铅”焊点中,铅的含量可能来源于元件的焊端、引脚或BGA的焊球. 无铅焊料与有铅焊端混用时气孔多,这是因为有铅焊端与无铅焊料混用时,焊端(球)上的有铅焊料先熔,覆盖焊盘,当无铅焊料合金熔化时,焊膏中的助焊剂排不出去造成气孔.对于波峰焊,由于元件引脚脖子Sn-Pb电镀层不断融解,焊点中铅的含量需要进行监测.
②有铅焊接与无铅焊端混用的质量最差
有铅焊料与无铅焊端混用时如果采用有铅焊料的温度曲线,有铅焊料先熔,而无铅焊端(球)不能完全熔化,使元件一侧的界面不能生成金属间合金层,BGA、CSP-侧原来的结构被破坏而造成失效,因此有铅焊料与无铅焊端混用时质量最差.BGA、CSP无铅焊球是不能用到有铅工艺中的.
二、高温对元件的不利影响
陶瓷电阻和特殊的电容对温度曲线的斜率(温度的变化速率)非常敏感,由于陶瓷体与PCB的热膨胀系数CTE相差大(陶瓷:3-5,PCB:17左右),在焊点冷却时容易造成元件体和焊点裂纹,元件开裂现象与CTE的差异、温度、元件的尺寸大小成正比.0201、0402、0603小元件一般很少开裂,而以上的大元件发生开裂失效的机会较多. 铝电解电容对清晰度极其敏感. 连接器和其他塑料封装元件(如QFP、PBGA)在高温时失效明显增加.主要是分层、爆米花、变形等、粗略统计,温度每提高10℃,潮湿敏感元件(MSL)的可靠性降1级.解决措施是尽量降低峰值温度对潮湿敏感元件进行去潮烘烤处理.
三、 高温对PCB的不利影响
高温对PCB的不利影响在第三节中已经做了分析,高温容易PCB的热变形、因树脂老化变质而降低强度和绝缘电阻值,由于PCB的Z轴与XY方向的CTE不匹配造成金属化孔镀层断裂而失效等可靠性问题.
解决措施是尽量降低峰值温度,一般简单的消费类产品可以采用FR-4基材,厚板和复杂产品需要采用耐高温的FR-5或CEMn来替代FR-4基材.
四、电气可靠性
回流焊、波峰焊、返修形成的助焊剂残留物,在潮湿环境和一定电压下,导电体之间可能会发生电化学反应,导致表面绝缘电阻(SIR)的下降.如果有电迁移和枝状结晶(锡须)生长的出现,将发生导线间的短路,造成电迁移(俗称“漏电”)的风险.为了保证电气可靠性,需要对不同免清洗助焊剂的性能进行评估.
五、关于无铅返修
①无铅焊料的返修相当困难，主要原因:
(A)无铅焊料合金润湿性差.
(B)温度高(简单PCB235℃,复杂PCB260℃).
(C)工艺窗口小.
②无铅返修注意事项:
(A)选择适当的返修设备和工具.
(B)正确作用返修设备和工具.
(C)正确选择焊膏、焊剂、焊锡丝等材料.
(D)正确设置焊接参数.
除了要适应无铅焊料的高熔点和低润湿性.同时返修过程中一定要小心,将任何潜在的对元件和PCB的可靠性产生不利影响的因素降至最低.
六、关于过度时期无铅和有铅混用情况总结.
(A)无铅焊料和无铅焊端――效果最好.
(B)无铅焊料和有铅焊端――目前普通使用,可以应用,但必须控制Pb,Cu等的含量,要配制相应的助焊剂,还要严格控制温度曲线等工艺参数,否则会造成可靠性问题.
(C)有铅焊料和无铅焊端――效果最差,BGA、CSP无铅焊球是不能用到有铅工艺中的,不建议采用.
以上内容由南瓜app电子整理发布，想了解更多无铅焊接的信息，请关注南瓜app电子：www.jiuxindan.com
上一篇:化学清洗需要注意的安全措施
下一篇:南瓜app电子绝缘漆的基本常识