无铅焊接的可靠性.

合集下载

无铅焊点可靠性分析

无铅焊点可靠性分析

无铅焊点可靠性分析单位:姓名:时间:无铅焊点可靠性分析摘要:主要介绍了Sn-Ag-Cu合金焊接点发生失效的各种表现形式,探讨失效发生与影响可靠性的各种原因及如保在设计及制程上进行改进以,改善焊点的可靠性,提高产品的质量。

关键词:焊点;失效;质量;可靠性前言:电子产品的“轻、薄、短、小”化对元器件的微型化和组装密度提出了更高的要求。

在这样的要求下,如何保证焊点质量是一个重要的问题。

焊点作为焊接的直接结果,它的质量与可靠性决定了电子产品的质量。

也就是说,在生产过程中,组装的质量最终表现为焊接的质量。

目前,环保问题也受到人们的广泛关注,在电子行业中,无铅焊料的研究取得很大进展,在世界范围内已开始推广应用,无铅焊料与有铅焊料相比,其润湿性差、焊接温度,形成的焊点外观粗糙等不利因素。

因此对其焊点品质也是一个大家很关注的问题。

中将就Sn-Ag-Cu焊料合金的焊点质量和可靠性问题进行探讨。

一、无铅焊点的外观评价在印刷电路板上焊点主要起两方面作用。

一是电连接,二是机械连接。

良好的焊点就是应该是在电子产品的使用寿命周期内,其机械和电气性能都不发生失效。

良好的焊点外观表现为:(1)良好的润湿;(2)适当的焊料,完全覆盖焊盘和焊接部位;(3)焊接部件的焊点饱满且有顺畅连接的边缘;二、寿命周期内焊点的失效形式产品在其整个寿命期间内各个时期的故障率是不同的, 其故障率随时间变化的曲线称为寿命的曲线, 也称浴盆曲线(见下图)如上图所示,产品寿命的曲线总共分为三个阶段早期故障期,偶然故障期,耗损故障期。

1)、早期故障期:在产品投入使用的初期,产品的故障率较高,且具有迅速下降的特征。

这一阶段产品的故障主要是设计与制造中的缺陷,如设计不当、材料缺陷、加工缺陷、安装调整不当等,产品投入使用后很容易较快暴露出来。

可以通过加强质量管理及采用筛选等办法来减少甚至消灭早期故障。

2)、偶然故障期:在产品投入使用一段时间后,产品的故障率可降到一个较低的水平,且基本处于平稳状态,可以近似认为故障率为常数,这一阶段就是偶然故障期。

无铅焊接和可靠性测试

无铅焊接和可靠性测试

2.4.5无铅可靠性常见测试项目 • 5、机械强度试验 • 主要检查焊点的机械强度,通常称为 pull/push试验。 • 严格来讲,这种试验不能归入可靠性测试 的项目。但如果强度试验前,经过时间、 条件方面的预处理,就属于可靠性测试的 项目。
2.4.6无铅可靠性常见测试项目
• 6、机械疲劳试验 这种试验主要应用在电路板上,通过施加交变 的载荷,验证焊点或者PCB的抗疲劳性能。
2.4 无铅可靠性测试的内容
• 涉及无铅的材料、工艺、产品,需要进行 规定时间和规定条件下、能否完成规定功 能的测试,均属于无铅可靠性测试的内容。
2.4.1无铅可靠性常见测试项目
• 1、元器件耐热性试验 主要验证元器件在经过无铅焊接较高温 度的工艺条件,封装的完好性。
2.4.2 无铅可靠性常见测试项目 • 2、元器件可焊性试验 主要验证元器件经过长期储存后引脚的可焊性。
• 由于合金组分大于3以后在冶金和研究方面 变的异常复杂,目前应用较多的合金系统 仍为二元或者三元,其中SnAgCu三元合金 占主导地位。
1.2.4 无铅材料的种类
• 下表是目前一些国际知名公司的应用
1.2.5 无铅材料方面的专利
Mitasubishi Alpha Nihon Senju Indium AT&T Hitachi MitsuiM&S IBM Matsushita 0 10 20 30 40 50
1.3.1 无铅材料的认证
• 和锡铅相同,无铅材料也需分别制造为焊膏paste、 焊棒bar、焊线wire来使用。
• 和锡铅相同,无铅材料也需要分别通过现有的各 种国际标准、国家标准、行业标准的测试认证。 这方面IPC、IEC、Bellcore等国际组织,GB、 BS、DIN、ASTM、JIS等国家标准,以及SJ、 YD、GJB、MIL等行业均有大量规定。 • 和锡铅不同,那么究竟不同在什么地方呢?

无铅焊接的可靠性.

无铅焊接的可靠性.

无铅焊接的靠谱性考虑到环境和健康的要素,欧盟已经过立法将在 2008 年停止使用含铅钎料,美国和日本也正踊跃考虑经过立法来减少和严禁铅等有害元素的使用。

铅的迫害当前全世界电子行业用钎料每年耗费的铅约为 20000t,大概占世界铅年总产量的 5%。

铅和铅的化合物已被环境保护机构 ( EPA ) 列入前 17 种对人体和环境危害最大的化学物质之一。

无铅钎料当前常用的含铅合金焊料粉末有锡一铅( Sn-Pb)、锡一铅一银( Sn-Pb-Ag)、锡一铅一铋( Sn-Pb-Bi )等,常用的合金成分为 63%Sn/37%Pb以及 62%Sn/36%Pb/2%Ag。

不一样合金比率有不一样的融化温度。

对于标准的 Sn63 和 Sn62 焊料合金来说,回流温度曲线的峰值温度在 203 到 230 度之间。

但是,大多数的无铅焊膏的熔点比 Sn63 合金超出 30 至45 度,所以,无铅钎料的基本要求当前国际上公认的无铅钎料定义是 : 以 Sn 为基体,增添了 Ag、 Cu、Sb、In 其余合金元素,而 Pb 的质量分数在0.2%以下的主要用于电子组装的软钎料合金。

无铅钎料不是新技术,但今日的无铅钎料研究是要追求年使用量为 5~6 万吨的 Sn-Pb 钎料的代替产品。

所以,代替合金应当知足以下要求 :(1)其全世界储量足够知足市场需求。

某些元素,如铟和铋,储量较小,所以只好作为无铅钎猜中的微量增添成分;(2)无毒性。

某些在考虑范围内的代替元素,如镉、碲是有毒的。

而某些元素,如锑,假如改变毒性标准的话,也能够以为是有毒的 ;(3)能被加工成需要的全部形式,包含用于手工焊和修理的焊丝 ; 用于钎料膏的焊料粉 ; 用于波峰焊的焊料棒等。

不是全部的合金能够被加工成全部形式,如铋的含量增添将致使合金变脆而不可以拉拔成丝状 ;(4)相变温度 ( 固 / 液相线温度 ) 与 Sn-Pb 钎料邻近 ;(5)适合的物理性能,特别是电导率、热导率、热膨胀系数;(6)与现有元件基板 / 引线及 PCB资料在金属学性能上兼容 ;(7)足够的力学性能 : 剪切强度、蠕变抗力、等温疲惫抗力、热机疲惫抗力、金属学组织的稳固性 ;(8)优秀的湿润性 ;(9)可接受的成本价钱。

浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术
无铅焊接工艺技术是当前电子行业追求环保的重要举措之一,它是用无铅焊料代替传统的含铅焊料来进行电子组件的连接。

无铅焊接技术的使用有以下几个优点:
1. 健康环保:含铅焊料可能会对健康和环境造成污染,但是无铅焊料的使用就减少了铅对环境的污染和对人体的伤害。

2. 耐热性:无铅焊料的耐热性能更高,能够满足现代电子元件的高温需求。

3. 焊点强度:无铅焊料的焊点强度更好,能够满足现代电子设备各种复杂形状的连接要求。

无铅焊接工艺技术具体包括以下几个方面:
1. 焊接温度的控制
无铅焊料的熔点比含铅焊料高,因此在使用无铅焊料时需要将焊接温度控制在适当的范围内,以确保焊点的质量。

3. 焊接设备和材料的选用
应选用高质量的焊接设备和材料,以确保无铅焊接的质量。

4. 操作技巧的掌握
无铅焊接工艺技术需要具备一定的技巧,包括正确选择焊接设备和材料、掌握焊接时温度和时间的控制等。

综上所述,无铅焊接工艺技术的应用可以大大减少环境污染和对人体的危害,同时也可以提高焊接强度和耐热性能,是电子行业环保发展的重要步骤。

浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术
无铅焊接工艺技术是一种环保、高效的焊接技术,在电子电气行业得到广泛应用。

本文将对无铅焊接工艺技术进行浅析,包括其原理、优点和应用方面。

无铅焊接工艺技术的原理是利用无铅焊料替代传统的含铅焊料进行焊接。

传统含铅焊料会产生有害的铅蒸汽和废气,对人体健康和环境造成一定的危害。

而无铅焊料无铅含量较高,焊接过程中不会产生有害物质,减少了对环境的污染。

无铅焊料具有较低的熔点和较高的表面张力,能够提高焊点质量和可靠性。

无铅焊接工艺技术相比传统的含铅焊接工艺技术具有许多优点。

无铅焊接工艺技术符合环保要求,减少了对环境的污染,提高了企业的社会责任感。

无铅焊接工艺技术可以提高焊点质量和可靠性,减少焊接缺陷和故障的发生率。

无铅焊料熔点较低,能够降低焊接温度,减少对被焊接物的热影响。

这对于一些对温度敏感的元器件尤为重要。

无铅焊接工艺技术还能提高生产效率,缩短焊接周期。

无铅焊接工艺技术在电子电气行业得到广泛应用。

电子产品的小型化和微细化趋势使得对焊接质量和可靠性要求越来越高,无铅焊接工艺技术能够满足这些要求,被广泛应用于印制电路板、电子元器件等领域。

无铅焊接工艺技术还在汽车电子、通信设备等领域得到应用。

随着环保意识的提高和环境法规的日益严格,无铅焊接工艺技术将会得到更广泛的应用。

浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术
无铅焊接工艺技术是一种环保型的焊接技术,相比传统的铅焊接技术,无铅焊接技术具有更低的环境风险和更高的可靠性。

无铅焊接工艺技术主要涉及材料选择、焊接参数优化和焊接质量控制等方面。

首先是材料选择。

在无铅焊接中,需要选择合适的无铅焊料。

常用的无铅焊料主要有无铅锡-铜焊料(SAC),其中锡主要起到占位元素的作用,铜主要起到增强弹性和降低熔点的作用。

针对不同的焊接应用,还可以选择无铅焊料的不同配方,以满足特定的工艺要求。

其次是焊接参数优化。

无铅焊接过程中,需要合理选择焊接参数,包括焊接温度、施焊速度、施加力度等。

焊接温度对焊接效果和焊接接头的可靠性有着重要的影响,一般要控制在适当的温度范围内,既不过热也不过冷。

施焊速度和施加力度也要根据具体工艺要求进行优化选择,以确保焊接接头的结构紧密,焊接质量良好。

最后是焊接质量控制。

无铅焊接工艺要求焊接接头具有高的可靠性和一致性。

为了确保焊接质量,需要对焊接过程进行严格的控制和监测。

常用的质量控制方法包括焊接过程监测、焊后检测和可靠性评估等。

焊接过程监测可以通过实时监测焊接参数和焊接接头的质量指标来掌握焊接过程的稳定性。

焊后检测可以通过金相检测、断裂测试等方法对焊接接头进行质量验证。

可靠性评估可以通过加速老化试验、可靠性预测等手段评估焊接接头的使用寿命和可靠性。

无铅焊接高温对元器件可靠性的影响

无铅焊接高温对元器件可靠性的影响

Le d —f e ode i g Hi h Te p r t r n u n e a — r e S l rn g m e a u e I f e c s l o m p n n sRei b e Ap l a i n n Co o e t la l p i to c
n c o sd s u s d.I to u ig h w o s le t e ma a g n h r a al r h o g o o e th t e f n i ic s e i n r d cn o t o v h r ld ma e a d t e m lfiu e t r u h c mp n n o ma a e n e h oo y. i l h l o o e tr la l p l ai n i e d fe o d rng p o e s n g me ttc n l g Th swil e p c mp n n ei b e a p i t n l a r e s l e c o i rc s. ke r :L a y wo ds e d—fe Hih tmpe au e; mp n n la ii r e; 【 e g r t r Co o e tRe ib lt y
D c me tC d : o u n o e A
Ar ceI 1 0 —3 7 (0 8 0 O l 0 t l D:0 1 4 4 2 0 ) 6一 3 7— 3 i
1 无铅 焊接 高温对 元器 件耐 温等 级 的挑 战 无 铅 焊接 对 元器 件 提 出了更 高 的 要求 , 根 本 最 的原 因在于焊 接温度 的提高 。传统 锡铅 共 晶焊料 的 熔 点 为 13℃ , 目前 得 到普 遍 认 可 与广 泛 采 用 的 8 而 锡 银铜 ( A ) 铅焊 料 的熔 点 大 约 为 27c 使 得 SC无 1 c, 热 致失效 大 大加剧 。无铅 工艺 对元 器件 可靠 性 的挑 战首先是 器件 封装 的耐 高 温性 能 , 考 虑 无 铅 工 艺 要

低银无铅焊料性能与可靠性研究进展

低银无铅焊料性能与可靠性研究进展

低银无铅焊料性能与可靠性研究进展低银无铅焊料是一种新型的焊接材料,用于电子器件的制造。

与传统的含铅焊料相比,低银无铅焊料具有环保性能更好的特点。

随着环保法规的加强和环保意识的增强,低银无铅焊料在电子行业中的应用越来越广泛。

本文将就低银无铅焊料的性能和可靠性进行研究进展的介绍。

首先,低银无铅焊料的性能方面。

低银无铅焊料主要由银、铜、锡等金属组成,其主要特点是焊接温度低,熔点低,流动性好。

与传统的含铅焊料相比,低银无铅焊料的熔点通常在200-250摄氏度之间,而含铅焊料的熔点通常在300-350摄氏度之间。

这极大地降低了焊接温度,减少了对焊接元件的热影响。

其次,低银无铅焊料的可靠性方面。

低银无铅焊料在焊接过程中容易形成均匀的焊点,焊接强度高,焊缝致密。

传统的含铅焊料在高温下容易生成金属酥化物,这些酥化物对焊接点的稳定性有很大影响。

而低银无铅焊料在焊接过程中不易生成酥化物,焊接点的可靠性更高。

此外,低银无铅焊料还可提供更好的电子化学性能,抗氧化性能更强。

然而,低银无铅焊料也存在着一些问题。

低银无铅焊料的成本较高,价格昂贵。

尽管随着生产技术的改善,低银无铅焊料的价格有所下降,但与传统的含铅焊料相比,仍然较贵。

此外,由于低银无铅焊料的熔点较低,其焊接温度和焊接时间需要精确控制,过高的温度和过长的时间会导致焊接点的氧化和烧损,从而影响焊接质量。

为了解决这些问题,研究人员一直致力于提高低银无铅焊料的性能和可靠性。

首先,研究人员通过合理设计焊料配方和工艺参数,提高了低银无铅焊料的焊接强度和焊接质量。

其次,在研究材料的基础上,研究人员还开展了焊接工艺的改进和优化。

例如,采用较低的焊接温度和较短的焊接时间,以减少焊接热量的影响。

此外,还可以采用辅助工艺或使用助焊剂来提高焊接质量。

综上所述,低银无铅焊料具有较好的性能和可靠性。

虽然其成本较高,但随着技术的进步和价格的下降,其在电子器件制造领域的应用将越来越广泛。

未来,研究人员还将继续努力提高低银无铅焊料的性能,降低成本,以满足不断增长的环保需求和电子行业的发展。

无铅工艺技术

无铅工艺技术

无铅工艺技术
无铅工艺技术,又称为无铅制程技术,是一种利用无铅焊料进行连接的电子制造工艺。

无铅工艺技术的应用已经成为电子制造业的趋势,因为它具有环保、可靠性高和成本低等优点。

首先,无铅工艺技术相对于传统的有铅工艺技术更环保。

有铅焊料中的铅含量较高,使用有铅焊料进行生产会导致污染环境。

而无铅焊料中不含铅或者只含微量铅,因此使用无铅焊料可以减少对环境的污染,并符合全球环保要求。

其次,无铅工艺技术可以提供更高的可靠性。

铅在高温环境下容易发生氧化,导致焊点与焊盘之间的连接失效。

而无铅焊料不易发生氧化,因此可以在高温环境下保持良好的连接效果,提高产品的可靠性。

再次,无铅工艺技术相对于有铅工艺技术来说成本更低。

虽然无铅焊料的成本相对较高,但是无铅工艺技术可以实现自动化生产,提高生产效率,减少人工成本。

另外,由于无铅焊料的可靠性高,可以减少产品的修理和退货率,降低了售后服务的成本。

在无铅工艺技术的应用过程中,需要注意以下几个问题。

首先,无铅焊料的熔点较高,在焊接过程中需要控制好温度,以免损坏其他关键部件。

其次,无铅焊料的流动性较差,焊接过程中需要做好焊接头的设计,以确保焊料能够充分润湿焊盘和焊脚。

最后,无铅工艺技术需要与其他工艺技术相结合,如表面贴装技术和可靠性测试技术等,以确保产品的质量。

总的来说,无铅工艺技术是电子制造业的发展趋势,其环保、可靠性高和成本低等优点使其越来越受到关注和采用。

在应用无铅工艺技术的过程中,需要注意相关问题,以确保产品质量。

未来,随着技术的不断发展,无铅工艺技术将更加完善和成熟,为电子制造业带来更多的便利和机遇。

无铅焊接的质量和可靠性分析

无铅焊接的质量和可靠性分析

无铅焊接的质量和可靠性分析无铅焊接是一种替代传统铅焊接的技术,在电子制造业中越来越受欢迎。

它被广泛应用于手机、计算机、汽车电子等领域,并在一定程度上改善了环境和健康安全问题。

本文将对无铅焊接的质量和可靠性进行分析。

首先,无铅焊接的质量主要取决于焊接接头的可靠性。

与传统的铅焊接相比,无铅焊接在焊接接头的物理性能上存在一些差异。

无铅焊料的熔点较高,焊接温度也相应提高,这可能导致焊接接头出现焊缺、毛刺和冷焊等问题。

因此,在无铅焊接的过程中,需要严格控制焊接的温度和时间,确保焊缝的完整性和连接的可靠性。

其次,无铅焊接的质量还与焊接材料的选择和焊接工艺的优化有关。

无铅焊料种类繁多,包括有机铅、无铅合金等。

正确选择合适的焊料是保证焊接质量的关键。

此外,优化的焊接工艺可以提高焊接接头的可靠性。

例如,合理调整焊接参数、采用预热和后热等措施可以减少焊接应力和应变,提高焊接质量。

关于无铅焊接的可靠性,一些研究已经针对其使用寿命和耐久性进行了分析。

无铅焊接与铅焊接相比,无铅焊接的接头强度和耐久性较差。

然而,通过合适的设计和工艺控制,可以提高焊接接头的可靠性。

例如,结构设计上的考虑、扬声器布置等可减少焊接接头的应力集中,增强接头的耐久性。

此外,研究者还发现适当增大焊料的量,以及利用辅助材料(如球墨铸铁)等措施可以增加焊接接头的寿命。

综上所述,无铅焊接的质量和可靠性与焊接接头的设计、焊接材料的选择和焊接工艺的优化密切相关。

通过合理控制焊接参数,采取适当的焊接工艺和辅助措施,可以有效提高无铅焊接的质量和可靠性。

然而,仍需要进一步研究和改进,以推动无铅焊接技术的发展和应用。

接着上文所述,下面将继续探讨无铅焊接的质量和可靠性的相关内容。

除了焊接接头的可靠性外,无铅焊接的质量还与焊接过程中产生的焊接缺陷有关。

无铅焊接常见的缺陷包括焊接裂纹、焊接虹吸缺陷和焊接气孔等。

这些缺陷可能导致焊接接头的破裂或失效,降低焊接质量和可靠性。

因此,在无铅焊接过程中,及时检测和修复焊接缺陷是保证焊接质量的重要步骤。

无铅焊料简介范文

无铅焊料简介范文

无铅焊料简介范文
无铅焊料是一种无毒无污染的新型焊料,被广泛应用于电子行业,电
声行业,机械行业等。

它以其良好的性能受到广大用户的青睐,深受行业
用户的喜爱。

无铅焊料,是一种无污染焊接材料,它可以有效的减少施焊过程中释
放出的有害气体,不污染环境。

无铅焊料的主要成分为锌,箔和锡,以及
一定的焊剂。

无铅焊料熔化温度约为190℃,熔点较低,操作比较简单。

无铅焊料具有以下几种优点:
1.无铅焊料具有良好的流动性,能够较好的贴合焊接部位。

2.无铅焊料施焊时不会释放有毒有害气体,有效保护环境,无污染,
更加环保。

3.能够提高焊接效率,熔接时间短,焊接速度快,可以节约大量的时间。

4.焊接部位具有高的可靠性,电阻可靠性较高,可以提高焊接质量,
有效预防漏焊现象。

然而,无铅焊料也存在一些缺点:
1.无铅焊料的熔点较低,易熔,如果施焊条件不当,极易受到污染,
会影响焊接质量,出现漏焊现象等。

2.无铅焊料不能用于金属制品的加工,会影响材料的耐久性和可靠性。

3.无铅焊料的成本也较高,使用过程中也消耗比较多的能量和资源,
对环境也有一定的影响。

无铅焊锡报告范文

无铅焊锡报告范文

无铅焊锡报告范文一、引言无铅焊锡是一种替代有害铅锡合金的环保焊接材料。

随着环保意识的提高和相关法规的实施,无铅焊锡在电子制造业中的应用越来越广泛。

本报告将对无铅焊锡进行综合介绍,并分析其优点和局限性。

二、无铅焊锡的定义和特点无铅焊锡是一种以锡为基本成分,不含铅元素的焊接材料。

其特点如下:1.环保:不含有害的铅元素,能够有效减少对环境的污染。

2.健康:无铅成分不会对人体健康产生负面影响,保护操作人员的身体健康。

3.物理性能:无铅焊锡具备良好的物理性能,如低熔点、良好的可塑性和导热性能等,适用于各种类型的焊接工艺。

三、无铅焊锡的应用领域无铅焊锡广泛应用于电子制造业的各个环节,包括以下方面:1.电子元器件制造:无铅焊锡可以用于电子元器件的表面贴装、通过孔(PTH)连接等工艺。

2.电子产品组装:无铅焊锡可用于电子产品的组装和互连部分。

3.电子维修:无铅焊锡也适用于电子产品的维修和改装过程中的焊接作业。

四、无铅焊锡的优点1.环保:无铅焊锡不含有害的铅元素,对环境的污染较小,符合现代环保要求。

2.健康:无铅焊锡不会对人体健康产生负面影响,降低了操作人员的健康风险。

3.可靠性:无铅焊锡具备良好的焊接性能和持久性能,保证焊接连接的可靠性。

4.成本:虽然无铅焊锡的生产成本较高,但其应用过程中可以减少工艺步骤和减少废品率,从长远来看可以降低成本。

五、无铅焊锡的局限性1.焊接温度:与传统铅锡焊锡相比,无铅焊锡的熔点较高,需要采用更高的焊接温度。

这对一些敏感的电子元器件来说可能会有损害风险。

2.力学性能:由于无铅焊锡的物理性能与传统锡铅焊锡有所不同,焊接连接的力学性能可能存在一定的变化。

3.还原性:无铅焊锡在还原性方面较差,焊接过程中需要采用合适的气氛保护。

4.维修和再制造:由于无铅焊锡的使用要求较高,维修和再制造过程中需要更加专业的技术和设备支持。

六、结论无铅焊锡作为一种环保焊接材料,在电子制造业中的应用前景广阔。

尽管其具有许多优点,如环保、健康和可靠性等,但也存在一些局限性,如焊接温度、力学性能和还原性等。

无铅锡基焊料

无铅锡基焊料

无铅锡基焊料是一种替代传统铅锡焊料的环保型焊接材料,其成分中不含铅等有害物质,因此具有更高的环保性能和安全性。

无铅锡基焊料具有优良的润湿性和流动性,能够满足各种焊接工艺的要求。

它的熔点较低,可以在较低的温度下进行焊接,从而减少对电子元器件的热损伤。

此外,无铅锡基焊料还具有良好的机械性能和电气性能,如抗拉强度、伸长率、疲劳寿命等。

与传统的铅锡焊料相比,无铅锡基焊料具有以下优点:无毒无害、环保性能优越;焊接效果好,接头强度高;具有良好的抗氧化性和耐腐蚀性;适用于各种焊接工艺和材料。

在应用方面,无铅锡基焊料广泛应用于电子、电器、通讯、汽车等领域。

在电子领域中,无铅锡基焊料主要用于电子元器件的焊接、电路板的连接等。

在电器领域中,无铅锡基焊料用于各种电器的生产过程中。

在通讯领域中,无铅锡基焊料用于通信线路的连接和设备制造。

在汽车领域中,无铅锡基焊料用于汽车零部件的焊接和制造。

总之,无铅锡基焊料作为一种环保型焊接材料,具有广泛的应用前景和市场需求。

随着环保意识的不断提高和技术的不断进步,无铅锡基焊料将会得到更广泛的应用和发展。

无铅焊接:材料科学和焊接可靠性

无铅焊接:材料科学和焊接可靠性
章中报告了他们的实验数据 ,这些数据能清楚地说明为什么S A C t n gu
钎 料焊 接 点 的 不成 功率 高于 SP 钎 料 的原 因 。在 参 考 文 献 中 已有 C 6n晶 体裂 纹 的记 载 。 nb uS5 K. gt等 人发 现 用相 同的方 法考 察焊 接 点 的横 断面 时 , Noi a 含Ni 料 在界 面 的金 属 间化 合物 层 钎 中 的裂纹 少 得 多 。他 们 的结 论是 钎料 中的Ni 六 角 形 的C 6n晶体 在室温 下保 持 稳定 ,避 免 使 uS5 了 由于相 变 引起 的应 力积 累 。 Y. Le Y. e等人 的第 四篇文 章研 究 了合 金 元 素对 s表 面 氧 化行 为 的作 用 。 们 发现 添N C n 他 u 会加 速S 的氧 化 ,而A 、 和h则 有 相反 的作 用 ,产 生这 些差 别 的 原 因是氧 化膜 的微观 结 构 n g Ni l
每年要进行的周期性的外科手术 。 其在业界的合作者是 S i &N pe r o ad s mt h ehwO t pei 公司, h c 这 是 一家 提供 关节替 代物 黑晶氧 化锆 的制造 商 。
不 同所致 。S C 合 金 的表 面 氧 化物 比其他 氧 化 物 更加 多孔 。文 章 中还 详细 讨 论 了各 种元 素 nu
对 薄 层氧 化物 的密度 的影 响 。 V. hd mb rm等人 研 究 了合 金化 元 素对AuG . C ia aa . e和Aus . 高温 钎 料 在Na .n基 OH溶液 中抗 腐 蚀 性 能的 影响 。 .n基在 共 溶 点 附近 比AuG . AuS . . e基合 金有 更 高 的抗 腐蚀 性 能 。 是 由于S 这 n
21 年 第 4 00 期

无铅焊料的性能及作用

无铅焊料的性能及作用

无铅焊料的性能及作用无铅焊料是一种用于电子行业中的重要焊接材料,由于其无铅的特性,被广泛应用于电子产品的生产中。

本文将对无铅焊料的性能和作用进行详细介绍。

一、无铅焊料的性能1.熔点低:与传统的铅锡焊料相比,无铅焊料的熔点较低。

低熔点有助于减少电子元器件的热应力,提高产品的可靠性。

2.良好的湿润性:无铅焊料具有较好的湿润性,可以快速覆盖焊接表面,形成均匀的焊点。

这有助于提高焊接质量和焊接效率。

3.优良的扩散性:无铅焊料与基材之间具有良好的扩散性,可以形成稳定的焊接点。

与铅锡焊相比,无铅焊料的扩散性更好,抗冷焊效果更优秀。

4.高可靠性:无铅焊料可以有效降低焊接点的应力,提高焊点的可靠性。

由于电子元器件在使用过程中往往会受到温度变化和机械应力的影响,如果焊点可靠性不高,容易出现开焊和冷焊等问题。

5.环保无毒:无铅焊料不含有害铅元素,符合环保要求,不会对环境和人体健康产生危害。

二、无铅焊料的作用1.提高电子产品的质量:无铅焊料具有良好的湿润性和扩散性,可以形成高质量的焊接点,从而提高电子产品的可靠性和性能。

2.保护环境:传统的铅锡焊料含有大量的有害铅元素,不仅对环境产生污染,而且对人体健康有害。

使用无铅焊料可以有效避免这些问题,保护环境和人的健康。

3.符合法规要求:由于无铅焊料对环境和人体的安全没有危害,因此符合国际法规和相关指令的要求。

在一些国家和地区,如欧盟,使用无铅焊料已成为法律法规的规定。

4.促进产业升级:无铅焊料的应用推动了电子行业的产业升级。

随着环保意识的提高,越来越多的企业开始采用无铅焊料,从而促进了焊接技术的进步和行业的发展。

5.降低生产成本:无铅焊料的成本相对较低,使用无铅焊料可以降低生产成本。

此外,由于无铅焊料的熔点较低,可以减少能耗,进一步节约生产成本。

综上所述,无铅焊料具有熔点低、湿润性好、扩散性优良、高可靠性和环保无毒等优点。

它在提高电子产品质量、保护环境、符合法规要求、促进产业升级和降低生产成本等方面发挥着重要作用。

3-无铅焊接可靠性讨论及过渡阶段有铅、无铅混用应注意的问题

3-无铅焊接可靠性讨论及过渡阶段有铅、无铅混用应注意的问题

(b) 要求低热膨胀系数CTE
当焊接温度增加时,多层结构PCB的Z轴与XY方向的层压 材料、玻璃纤维、以及Cu之间的CTE不匹配,将在Cu上产生 很大的应力,严重时会造成金属化孔镀层断裂而失效。这是 一个相当复杂的问题,因为它取决于很多变量,如PCB层数、 厚度、层压材料、焊接曲线、以及Cu的分布、过孔的几何形 状(如纵横比)等。
• 关于无铅焊点的可靠性(包括测试方法)还在最初的研究阶段。
一些研究显示:
• 在撞击、跌落测试中,用无铅焊料装配的结果比较差。
非常长期的可靠性也较不确定。
⑽ 电气可靠性(助焊剂性能与枝状结晶生长问题)
• 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, 引起表面绝缘电阻(SIR)的下降。如果有电迁移和枝状
⑶ 锡须
• Sn在压缩状态会生长晶须(Whisker),严重时会 造成短路(要特别关注窄间距QFP封装元件 )。
• 晶须是直径为1~10μm,长度为数μm~数十μm的针
状形单晶体,易发生在Sn、Zn、Cd、Ag等低熔点
金属表面。
产生Sn须的主要机理
Sn镀层表面形成一层薄薄的SnOX氧化层,加电时在 不均匀处产生压力,把Sn挤出来形成Sn须。
(一) 无铅焊接“三要素”
• 无铅焊料合金 • PCB焊盘 • 元件焊端表面镀层
1. 目前应用最多的无铅焊料合金
• 目前应用最多的用于再流焊的无铅焊料是三元共晶或近共晶形式的 Sn-Ag-Cu焊料。Sn(3~4)wt%Ag(0.5~0.7)wt%Cu是可接受的范围, 其熔点为217℃左右。 • 美国采用Sn3.9Agwt%0.6wt%Cu无铅合金
(d) 高耐热性:二次回流PCB不变形。

无铅焊接的质量和可靠性分析

无铅焊接的质量和可靠性分析

无铅焊接的质量和可靠性分析前言:传统的铅使用在焊料中带来很多的好处,良好的可靠性就是其中重要的一项。

例如在常用来评估焊点可靠性的抗拉强度,抗横切强度,以及疲劳寿命等特性,铅的使用都有很好的表现。

在我们准备抛弃铅后,新的选择是否能够具备相同的可靠性,自然也是业界关心的主要课题。

一般来说,目前大多数的报告和宣传,都认为无铅的多数替代品,都有和含铅焊点具备同等或更好的可靠性。

不过我们也同样可以看到一些研究报告中,得到的是相反的结果。

尤其是在不同PCB焊盘镀层方面的研究更是如此。

对与那些亲自做试验的用户,我想他们自然相信自己看到的结果。

但对与那些无能力资源投入试验的大多数用户,又该如何做出选择呢?我们是选择相信供应商,相信研究所,还是相信一些形象领先的企业?我们这回就来看看无铅技术在质量方面的状况。

什么是良好的可靠性?当我们谈论可靠性时,必须要有以下的元素才算完整。

1.使用环境条件(温度、湿度、室内、室外等);2.使用方式(例如长时间通电,或频繁开关通电,每天通电次数等等特性);3.寿命期限(例如寿命期5年);4.寿命期限内的故障率(例如5年的累积故障率为5%)。

而决定产品寿命的,也有好几方面的因素。

包括:1. DFR(可靠性设计,和DFM息息相关);2.加工和返修能力;3.原料和产品的库存、包装等处理;4.正确的使用(环境和方式)。

了解以上各项,有助于我们更清楚的研究和分析焊点的可靠性。

也有助于我们判断其他人的研究结果是否适合于我们采用。

由于以上提到的许多项,例如寿命期限、DFR、加工和返修能力等等,他人和我的企业情况都不同,所以他人所谓的‘可靠’或‘不可靠’未必适用于我。

而他人所做的可靠性试验,其考虑条件和相应的试验过程,也未必完全符合我。

这是在参考其他研究报告时用户所必须注意的。

您的无铅焊接可靠性好吗?因此,在给自己的无铅可靠性水平下定义前,您必须先对以下的问题有明确的答案。

§您企业的质量责任有多大?§您有明确的质量定义吗?§您企业自己投入的可靠性研究,以及其过程结果的科学性、可信度有多高?§您是否选择和管理好您的供应商?§您是否掌握和管理好DFM/DFR工作?§您是否掌握好您的无铅工艺?只有当您对以上各项都有足够的掌握后,您才能够评估自己的无铅可靠性水平。

无铅焊接技术可靠性分析

无铅焊接技术可靠性分析

返回
8
5.1 表面安装技术-安装方式
混合安装的形式
返回
9
5.1 表面安装技术-SMT工艺流程
表面安装技术的工艺流程框图如下图所示。
返回
10
5.1 表面安装技术-焊接质量分析
SMT的焊接质量要求:焊点表面光泽且平 滑,焊料与焊件交接处平滑,无裂纹、针孔、 夹渣现象。
合格的SMT焊接情况
返回
பைடு நூலகம்
11
5.1 表面安装技术-焊接质量分析
返回
4
5.1 表面安装技术-特点
表面安装技术(SMT)具有以下优点: (1)微型化程度高; (2)高频特性好; (3)有利于自动化生产; (4)简化了生产工序,减低了成本。
返回
5
5.1 表面安装技术-安装方式
1.完全表面安装 完全表面安装是指:所需安装的元器件全 部采用表面安装元器件,各种SMC和SMD均被 贴装在印制板的表面。 完全表面安装方式的特点:工艺简单,组 装密度高,电路轻薄,但不适应大功率电路的 安装。
返回
35
5.3 无铅焊接技术-可靠性分析
(4)金属须(Whisker)问题。
锡焊出现小的金属凸起,伸出焊点或焊盘之 外现象称为金属须。
金属须没有固定的形状,可能生长的很长, 针形的一般可长到数十微米或更长(曾发现近 10mm的);并且没有明确的生长时间,有数天 到数年的巨大变化范围。金属须会使两个焊区的 电流过大,出现短路,引起设备故障。
常见的SMT焊接缺陷有:焊料不足、焊料堆 积过多、漏焊、球焊、桥接等。
焊料不足使焊点的稳定度下降;焊料过多容 易造成球焊或桥接,使电路出现短路故障;漏焊 是未完成焊接造成电路断路的故障。
返回

浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术
无铅焊接工艺技术是一种环保型的焊接方式,相比传统的铅焊接工艺,无铅焊接工艺技术具有更多的优点。

本文将从无铅焊接工艺的特点、应用领域和发展趋势等方面进行浅析。

无铅焊接工艺技术的特点主要有以下几点。

无铅焊接工艺技术相对铅焊接工艺更加环保,不会产生铅污染,对于环境保护具有重要意义。

无铅焊接工艺技术的焊接接头质量更好,无铅焊料具有良好的润湿性和湿润性,可以提高焊接接头的可靠性和稳定性。

无铅焊接工艺技术在电子设备制造领域具有广泛的应用,逐渐取代了铅焊接工艺,成为主流的焊接方式。

无铅焊接工艺技术的应用领域主要有电子设备制造、汽车制造、航空航天等高端制造领域。

在电子设备制造领域,无铅焊接工艺技术可以保证电子产品的质量和可靠性,对于提高产品的性能有重要作用。

在汽车制造领域,无铅焊接工艺技术可以提高汽车的安全性和耐用性,对于提高汽车的质量有重要作用。

在航空航天领域,无铅焊接工艺技术可以保证航空航天产品的质量和可靠性,对于提高航空航天产品的性能有重要作用。

无铅焊接及焊接点的可靠性试验

无铅焊接及焊接点的可靠性试验

1 种标 准 ( 铅焊 相关 的 ) 各 无
22评 价方 法一 .
对S —P 系 列焊锡 ,我 们有 各种 各样 的标 准 。无铅 试 件 从 焊 锡 上 方 任 意位 置 浸 入 焊 锡 时 ,将 会得 到 像 图 n b 所 焊从 定 义 、种类 、组 成等 也 有其 对 应l l 、IO I  ̄ E S 、J 等 2 示 的 润湿 性 曲线 。试 件 从 液面 浸 入 、将 会受 到方 向 ' C g S 国 际标 准 ,并正在 进一 步 完善 。如各 标准 对无 铅的 定 义 向 上 的 浮 力 (e >9 。 )作 用 ,进 一 步 润 湿 (e < 0 ( 的含量 )、种类的 一致 性也 还在 进行 调整 ,在 日本 9 。 ) ,试 件 周 围 形 成 双 曲线 凹面 。相 对 于 润 湿的 速 铅 O
国 内使 用 的J 标 准 ,于2 0 年3 I s 0 4 月与 I 标准 也 进行 了一 度 而言 ,评 价方法 就是 :测 定试件 与液面 接触 开始 ,到 E C
致 性的 调 整 ( 焊 锡 试 验 方法 ( 衡 法 )J 0 3 例 平 I Co 5 一 S
J C6 0 8 —5 )。 I 0 6 —2 4 S
开发 ,生产 线的 变更等 等技 术改 造和 变革 将迫在 眉睫 。 本 文 将 依 据 国 际标 准 I 、 I E S C O、J ,通 过 实 际 测 量 结 I S
性 指标 进行 评价 。
F (yC S —vp = O L G)1 e 0—2 ( ) y :表 面张 力 1 果 ,对无铅 焊 的润湿 性 、强度 、耐久 性等 可靠 性的 评 价 V :浸入 体 积 e:接触 角 p:密 度 L :周 围长 度 G:重 方法 进行说 明 。 力加速度
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

无铅焊接的可靠性考虑到环境和健康的因素,欧盟已通过立法将在2008年停止使用含铅钎料,美国和日本也正积极考虑通过立法来减少和禁止铅等有害元素的使用。

铅的毒害目前全球电子行业用钎料每年消耗的铅约为20000t,大约占世界铅年总产量的5%。

铅和铅的化合物已被环境保护机构(EPA)列入前17种对人体和环境危害最大的化学物质之一。

无铅钎料目前常用的含铅合金焊料粉末有锡一铅(Sn-Pb)、锡一铅一银(Sn-Pb-Ag)、锡一铅一铋(Sn-Pb-Bi)等,常用的合金成分为63%Sn/37%Pb以及62%Sn/36%Pb/2%Ag。

不同合金比例有不同的熔化温度。

对于标准的Sn63和Sn62焊料合金来说,回流温度曲线的峰值温度在203到230度之间。

然而,大部分的无铅焊膏的熔点比Sn63合金高出30至45度,因此,无铅钎料的基本要求目前国际上公认的无铅钎料定义是:以Sn为基体,添加了Ag、Cu、Sb、In其它合金元素,而Pb的质量分数在0.2%以下的主要用于电子组装的软钎料合金。

无铅钎料不是新技术,但今天的无铅钎料研究是要寻求年使用量为5~6万吨的Sn-Pb钎料的替代产品。

因此,替代合金应该满足以下要求:(1)其全球储量足够满足市场需求。

某些元素,如铟和铋,储量较小,因此只能作为无铅钎料中的微量添加成分;(2)无毒性。

某些在考虑范围内的替代元素,如镉、碲是有毒的。

而某些元素,如锑,如果改变毒性标准的话,也可以认为是有毒的;(3)能被加工成需要的所有形式,包括用于手工焊和修补的焊丝;用于钎料膏的焊料粉;用于波峰焊的焊料棒等。

不是所有的合金能够被加工成所有形式,如铋的含量增加将导致合金变脆而不能拉拔成丝状;(4)相变温度(固/液相线温度)与Sn-Pb钎料相近;(5)合适的物理性能,特别是电导率、热导率、热膨胀系数;(6)与现有元件基板/引线及PCB材料在金属学性能上兼容;(7)足够的力学性能:剪切强度、蠕变抗力、等温疲劳抗力、热机疲劳抗力、金属学组织的稳定性;(8)良好的润湿性;(9)可接受的成本价格。

新型无铅钎料的成本应低于 22.2/kg,因此其中In的质量分数应小于1.5%,Bi含量应小于2.0%。

早期的研发计划集中于确定新型合金成分、多元相图研究和润湿性、强度等基本性能考察。

后期的研发计划主要集中于五种合金系列:SnCu、SnAg、SnAgCu、SnAgCuSb和SnAgBi。

并深入探讨其疲劳性能、生产行为和工艺优化。

表2.3 NCMS美国国家制造科学中心提出的无铅钎料性能评价标准IPC也于2000年6月发布了研究报告“A guide line for assembly of lead-free electronics”。

目前国际上关于无铅钎料的主要结论如下:现在已经有很多种无铅钎料面世没有一种能够为SnPb钎料的直接替代提供全面的解决方案。

(1)对于某些特殊的工艺过程,某些特定的无铅钎料可以实现直接替代;(2)目前而言,最吸引人的无铅钎料是Sn-Ag-Cu系列。

其他有潜力的组合包括Sn-0.7Cu、Sn-3.5Ag和Sn-Ag-Bi;(3)目前还没有合适的高铅高熔点钎料的无铅替代品;(4)目前看来,钎剂的化学系统不需要进行大的变动;(5)无铅钎料形成焊点的可靠性优于SnPb合金。

几种无铅钎料的对比(1)SnCu:价格最便宜;熔点最高;力学性能最差。

(2)SnAg:力学性能良好,可焊性良好,热疲劳可靠性良好,共晶成分时熔点为221℃。

SnAg和SnAgCu组合之间的差异很小,其选择主要取决于价格、供货等其他因素。

(3)SnAgCu(Sb):直到最近几年才知道Sn-Ag-Cu之间存在三元共晶,且其熔点低于Sn-Ag共晶,当然该三元共晶的准确成分还存在争议。

与Sn-Ag和Sn-Cu相比,该组合的可靠性和可焊性更好。

而且加入0.5%Sb后还可以进一步提高其高温可靠性。

(4)SnAgBi(Cu)(Ge):熔点较低,200~210℃;可靠性良好;在所有无铅钎料中可焊性最好,已得到Matsushita确认;加入Cu或Ge可进一步提高强度;缺点是含Bi带来润湿角上升缺陷的问题。

(5)SnZnBi:熔点最接近于Sn-Pb共晶;但含Zn带来很多问题,如钎料膏保存期限、大量活性钎剂残渣、氧化问题、潜在腐蚀性问题。

目前不推荐使用。

2.2 选择合金由上,本次回流工艺设计焊料合金采用Sn/Ag/Cu合金(Sn/Ag3.0/Cu0.5),因为该合金被认为是国际工业中的首选并且得到了工业和研究公会成员的推荐。

因为虽然一些公会还提议并且研究了另一种合金Sn/0.7Cu(质量百分比),一些企业在生产中也有采用这种合金。

但是相对Sn/Cu合金的可靠性和可湿性,另外考虑到在回流焊和波峰焊中采用同种合金,Sn/Ag/Cu合金便成为工艺发展试验最好的选择。

Sn/Ag3.0/Cu0.5合金性能:溶解温度:固相线217℃/液相线220℃;成本:0.10美元/cm3 与Sn/Cu 焊料价格比:2.7 机械强度:48kg/mm2 延伸率:75%湿润性:良由Sn/Ag/Cu合金性能可知:焊料合金熔融温度比原Sn/Pb合金高出36℃,形成商品化后的价格也比原来提高。

工艺焊接温度采用日本对此合金焊料的推荐工艺曲线,见图2.1。

日本推荐的无铅回流焊典型工艺曲线说明:推荐的工艺曲线上有三个重要点:(1)预热区升温速度要尽量慢一些(选择数值2~3℃/s),以便控制由焊膏的塌边而造成焊点的桥接、焊锡球等。

(2)预热要求必须在(45~90sec、120~160℃)范围内,以控制由PCB基板的温差及焊剂性能变化等因素而发生回流焊时的不良。

(3)焊接的最高温度在230℃以上,保持20~30sec,以保证焊接的湿润性。

冷却速度选择-4℃/s 6 回流焊中出现的缺陷及其解决方案焊接缺陷可以分为主要缺陷、次要缺陷和表面缺陷。

凡使SMA功能失效的缺陷称为主要缺陷;次要缺陷是指焊点之间润湿尚好,不会引起SMA功能丧失,但有影响产品寿命的可能的缺陷;表面缺陷是指不影响产品的功能和寿命。

它受许多参数的影响,如焊膏、基板、元器件可焊性、印刷、贴装精度以及焊接工艺等。

我们在进行SMT工艺研究和生产中,深知合理的表面组装工艺技术在控制和提高SMT生产质量中起着至关重要的作用。

回流焊中的锡珠(1) 回流焊中锡珠形成的机理回流焊中出现的锡珠(或称焊料球),常常藏于矩形片式元件两焊端之间的侧面或细间距引脚之间,如图6.1、6.2。

在元件贴装过程中,焊膏被置于片式元件的引脚与焊盘之间,随着印制板穿过回流焊炉,焊膏熔化变成液体,如果与焊盘和器件引脚等润湿不良,液态焊料会因收缩而使焊缝填充不充分,所有焊料颗粒不能聚合成一个焊点。

部分液态焊料会从焊缝流出,形成锡珠。

因此,焊料与焊盘和器件引脚的润湿性差是导致锡珠形成的根本原因。

图6.1 片式元件一例有粒度稍大的锡球图6.2 比引脚四周有分散的锡球锡膏在印刷工艺中,由于模板与焊盘对中偏移,若偏移过大则会导致锅膏漫流到焊盘外,加热后容易出现锡珠。

贴片过程中Z轴的压力是引起锡珠的一项重要原因,往往不被人们历注意,部分贴片机由于Z铀头是依据元件的厚度来定位.故会引起元件贴到PCB上一瞬间将锡蕾挤压到焊盘外的现象,这部分组喜明显会引起锡珠。

这种情况下产生的锡珠尺寸稍大,通常只要重新调节Z铀高度,就能防止锡珠的产生,如图6.3所示。

图6.3 锡球的产生(2) 原因分析与控制方法造成焊料润湿性差的原因很多,以下主要分析与相关工艺有关的原因及解决措施:图6.4 控制升温速率及保温时间(平台区)是防止锡球的好方法(1) 回流温度曲线设置不当。

焊膏的回流与温度和时间有关,如果未到达足够的温度或时间,焊膏就不会回流。

预热区温度上升速度过快,时间过短,使焊膏内部的水分和溶剂未完全挥发出来,到达回流焊温区时,引起水分、溶剂沸腾,溅出锡珠。

实践证明,将预热区温度的上升速度控制在1~4℃/s是较理想的。

(2) 如果总在同一位置上出现锡珠,就有必要检查金属模板设计结构。

模板开口尺寸腐蚀精度达不到要求,焊盘尺寸偏大,以及表面材质较软(如铜模板),会造成印刷焊膏的外形轮廓不清晰,互相桥接,这种情况多出现在对细间距器件的焊盘印刷时,回流焊后必然造成引脚间大量锡珠的产生。

因此,应针对焊盘图形的不同形状和中心距,选择适宜的模板材料及模板制作工艺来保证焊膏印刷质量。

(3) 如果从贴片至回流焊的时间过长,则因焊膏中焊料粒子的氧化,焊剂变质、活性降低,会导致焊膏不回流,产生锡珠。

选用工作寿命长一些的焊膏(我们认为至少4h),则会减轻这种影响。

(4) 另外,焊膏错印的印制板清洗不充分,会使焊膏残留于印制板表面及通孔中。

回流焊之前,贴放元器件时,使印刷焊膏变形。

这些也是造成锡珠的原因。

因此应加强操作者和工艺人员在生产过程中的责任心,严格遵照工艺要求和操作规程进行生产,加强工艺过程的质量控制。

6.2 立片问题(曼哈顿现象) 形片式元件的一端焊接在焊盘上,而另一端则翘立,这种现象就称为曼哈顿现象,见图6.5。

引起这种现象的主要原因是元件两端受热不均匀,焊膏熔化有先后所致。

在以下情况会造成元件两端受热不均匀: 图6.5 立片现象图6.6 元件偏离焊盘故两侧受力不平衡产生立片现象(1)元件排列方向设计不正确。

我们设想在回流焊炉中有一条横跨炉子宽度的回流焊限线,一旦焊膏通过它就会立即熔化,如图6.7所示。

片式矩形元件的一个端头先通过回流焊限线,焊膏先熔化,完全浸润元件端头的金属表面,具有液态表面张力;而另一端未达到183℃液相温度,焊膏未熔化,只有焊剂的粘接力,该力远小于回流焊焊膏的表面张力,因而,使未熔化端的元件端头向上直立。

因此,应保持元件两端同时进入回流焊限线,使两端焊盘上的焊膏同时熔化,形成均衡的液态表面张力,保持元件位置不变。

图6.7 焊盘一侧锡青末熔化.两焊盘张力不平衡就会出现立碑(2)在进行汽相焊接时印制电路组件预热不充分。

汽相焊是利用惰性液体蒸汽冷凝在元件引脚和PCB焊盘上时,释放出热量而熔化焊膏。

汽相焊分平衡区和饱和蒸汽区,在饱和蒸汽区焊接温度高达217℃,在生产过程中我们发现,如果被焊组件预热不充分,经受100℃以上的温差变化,汽相焊的汽化力很容易将小于1206封装尺寸的片式元件浮起,从而产生立片现象。

我们通过将被焊组件在高低温箱内145~150℃的温度下预热1~2min,然后在汽相焊的平衡区内再预热1min左右,最后缓慢进入饱和蒸汽区焊接,消除了立片现象。

(3)焊盘设计质量的影响。

若片式元件的一对焊盘尺寸不同或不对称,也会引起印刷的焊膏量不一致,小焊盘对温度响应快,其上的焊膏易熔化,大焊盘则相反,所以,当小焊盘上的焊膏熔化后,在焊膏表面张力作用下,将元件拉直竖起。

相关文档
最新文档