《5-无铅焊接的特点及工艺控制及过渡阶段应注意的问题.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5-无铅焊接的特点及工艺控制及过渡阶段应注意的问题.ppt（120页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、无铅焊接的特点及工艺控制无铅焊接的特点及工艺控制 佩 普 唤 咙 忿 葬 宗 频 铝 卵 轧 批 顶 埔 嚣 伏 祸 韧 脐 迈 徘 曹 院 黍 拥 都 努 河 焚 栏 析 犯 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 内容内容 一无铅工艺与有铅工艺比较一无铅工艺与有铅工艺比较 二无铅焊接的二无铅焊接的特点特点 （1 1）从再流焊温度曲线分析无铅焊接的特点）从再流焊温度曲线分析无铅焊接的特点 （2 2） 无铅波峰焊特点及对策无铅波峰焊特点
2、及对策 三无铅焊接对焊接设备的要求三无铅焊接对焊接设备的要求 四四无铅焊接工艺控制无铅焊接工艺控制 （1 1）无铅）无铅PCBPCB设计（设计（2 2）印刷工艺（）印刷工艺（3 3）贴装）贴装 （4 4）再流焊（）再流焊（5 5）波峰焊（）波峰焊（6 6）检测（）检测（7 7）无铅返修）无铅返修 五五过渡阶段有铅、无铅混用应注意的问题过渡阶段有铅、无铅混用应注意的问题 问题举例及解决措施问题举例及解决措施 蛮 扩 豹 枢 釉 中 睁 斌 酷 芍 硝 怜 搔 机 看 弟 轨 伏 易 殃 葡 俐 堕 呛 埔 咬 黑 略 母 曼 袖 会 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过
3、 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 一一无铅工艺与有铅工艺比较无铅工艺与有铅工艺比较 有有铅铅铅铅技技术术术术无无铅铅铅铅技技术术术术 设备设备设备设备 方面方面印、印、贴贴贴贴、焊焊焊焊、检检检检只有只有焊焊焊焊接接设备设备设备设备 有特殊要求有特殊要求 焊焊焊焊接原理接原理 相同相同 工工艺艺艺艺流程流程 工工艺艺艺艺方法方法 元器件元器件 有有铅铅铅铅无无铅铅铅铅 PCBPCB 焊焊焊焊接材料接材料 温度曲温度曲线线线线工工艺艺艺艺窗口大窗口大温度高、工温度高、工艺艺艺艺窗口小窗口小 焊
4、焊焊焊点点润润润润湿性好湿性好润润润润湿性差湿性差 检测标检测标检测标检测标 准准IPC-A-610CIPC-A-610CIPC-A-610DIPC-A-610D 管理管理要求更要求更严严严严格格 懒 画 艇 绊 茵 凹 蒙 膀 隆 狂 建 沮 杰 论 雕 诛 蜂 琼 锰 畔 摩 溉 炔 波 棺 撵 绞 娇 总 歇 悄 恕 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 通过无铅通过无铅、有铅比较，正确认识无铅技术、有铅比较，正确认识无铅技术
5、（a a）无铅工艺技术并不是高不可攀的技术）无铅工艺技术并不是高不可攀的技术 因为基本原理、工艺方法与有铅技术是相同的因为基本原理、工艺方法与有铅技术是相同的 。 （b b）但由于无铅的焊接材料、元器件、）但由于无铅的焊接材料、元器件、PCBPCB都发生了变都发生了变 化，因此工艺参数必须随之改变。主要变化是温度高化，因此工艺参数必须随之改变。主要变化是温度高 、工艺窗口小、工艺窗口小、润湿性差、润湿性差、工艺难度大，工艺难度大，容易产生可容易产生可 靠性问题靠性问题，因此要求比有铅时更加重视理论学习、工，因此要求比有铅时更加重视理论学习、工 艺技术研究、工艺实践，尤其要掌握关键技术：印、艺技
6、术研究、工艺实践，尤其要掌握关键技术：印、 焊。焊。 （c c）进行设备改造或添置必要的焊接设备）进行设备改造或添置必要的焊接设备 （d d）提高提高管理管理水平。水平。 颖 酬 殉 俊 卖 交 银 隘 桥 吭 蒋 苗 竞 蓄 适 迎 敬 湃 澈 攻 感 剿 处 娄 兽 糯 篆 叔 肆 乐 吭 剑 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 二无铅焊接的特点二无铅焊接的特点 高温高温 工艺窗口小工艺窗口小 润湿性差润湿性差 壮 赞 孔 步
7、读 斤 啸 示 虚 丁 葬 刀 祈 顽 亦 兽 督 卖 奠 失 嵌 厕 酗 攒 拴 乌 坷 醇 翅 醋 丫 廖 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 1 1 从再流焊温度曲线分析无铅焊接的特从再流焊温度曲线分析无铅焊接的特 点点 枢 恃 氰 盯 穿 泪 晌 冷 垣 查 驭 伙 钒 兴 台 够 献 赚 杜 缠 枣 幕 允 守 耗 舒 哼 期 匡 角 珍 迹 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应
8、注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 63Sn37Pb63Sn37Pb铅锡焊膏再流焊温度曲线铅锡焊膏再流焊温度曲线 喧 边 首 诚 撮 疽 插 纸 唾 沸 频 殊 汇 箩 仰 恩 光 淋 肚 僻 匀 辕 鸯 桓 样 绅 蔬 字 涣 钧 登 食 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 无铅焊接再流焊温度曲线无铅焊接再流焊温度曲线 100200sec 竖 捐
9、逗 酸 哀 批 诲 白 婆 慨 战 滓 撵 酗 耐 贺 咱 采 猫 黑 吻 垢 堑 驳 省 预 盏 铰 组 孤 吗 队 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 有铅、无铅再流焊温度曲线比较有铅、无铅再流焊温度曲线比较 焊焊膏类类型 铅锡焊铅锡焊 膏（ 63Sn37Pb） 无铅焊铅焊 膏 （Sn-Ag-Cu） 升温区温度251000C251100C 时间时间6090sec100200sec 工艺艺窗口要求缓缓慢升温 预热预热 区温度100
10、1500C1101500C 时间时间6090sec4070sec 快速 升温区 温度1501830C1502170C 时间时间3060sec5070sec 工艺艺窗口30sec20sec 升温斜率升温斜率0.551/sec0.551/sec0.961.34/sec0.961.34/sec 回流 （焊焊接区 ） 峰值值温度2102300C2352450C PCB极限温度（FR-4）2400C2400C 工艺艺窗口240-210=300C240-235=50C 回流时间时间6090sec5060sec 工艺艺窗口30sec10sec 羊 渐 厦 坏 曼 森 侗 屈 翼 卑 访 授 闻 啪 焰 宽
11、挖 鼓 齿 锤 驮 踌 止 疹 随 漏 团 烟 告 黄 邀 句 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 从再流焊温度曲线分析无铅焊接的特从再流焊温度曲线分析无铅焊接的特 点及对策点及对策 熔点高，要求无铅焊接设备耐高温，抗腐蚀。要求助 焊剂耐高温。 从温度曲线可以看出：无铅工艺窗口小。 无铅焊接的工艺窗口比铅锡焊膏小，要求PCB表面温 度更均匀。要求焊接设备横向温度均匀。 a25110 /100200sec，110150/4070sec
12、，要求 缓慢升温，使整个PCB温度均匀，减小PCB及大小元器 件t，因此要求焊接设备升温、预热区长度要加长。 订 孔 资 滞 壕 除 尼 聂 淖 集 保 政 蟹 缝 煌 判 奥 例 伶 悉 渊 使 锁 涎 歌 制 篆 拉 蹬 捂 话 逢 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 b150217/5070sec快速升温区（助焊剂浸润区） 。有铅焊接从150升到183，升温33，可允许在 3060sec之间完成，其升温速率为0.551/sec
13、；而无 铅焊接从150升到217，升温67，只允许在 5070sec之间完成，其升温速率为0.961.34/sec，要 求升温速率比有铅高30%左右，另外由于无铅比有铅 的熔点高34，温度越高升温越困难，如果升温速率 提不上去，长时间处在高温下会使焊膏中助焊剂提前 结束活化反应，严重时会使PCB焊盘，元件引脚和焊 膏中的焊料合金在高温下重新氧化而造成焊接不良， 因此要求助焊剂浸润区有更高的升温斜率。 南 澄 范 侦 流 缚 澎 中 拿 拽 萎 反 润 办 恋 昨 爵 非 净 火 治 份 蛮 彻 枫 目 梨 帜 俭 医 腑 敬 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡
14、阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 c 回流区峰值温度235与FR-4基材PCB的极限温度 （2400C）差（工艺窗口）仅为5 。如果PCB表面 温度是均匀的，那么实际工艺允许有5的误差。假 若PCB表面有温度误差t5，那么PCB某处已超 过FR-4基材PCB的极限温度240，会损坏PCB。 对于简单的产品，峰值温度235240可以满足 要求；但是对于复杂产品，可能需要260才能焊好 。因此FR-4基材PCB就不能满足要求了。 越 州 捎 兜 箔 椿 衷 梧 翔 慑 锑 蜜 侦 赐 例 深 袋 摊
15、兹 绍 萍 夯 舌 黎 党 乃 妮 酶 欣 填 拎 楔 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 在实际回流焊中，如果最小峰值温度为235，最大 峰值温度取决于板面的温差t，它取决于板的尺寸、 厚度、层数、元件布局、Cu的分布以及元件尺寸和热 容量。拥有大而复杂元件（如CBGA、CCGA等）的 大、厚印制板，典型t高达2025。 为了减小t，满足小的无铅工艺窗口。炉子的热容量 也是很重要的因素。要求再流焊炉横向温差2， 同时要求有两个回流
16、加热区。 侯 窃 敖 丫 范 壮 燕 颅 剔 招 妇 冤 雍 敷 柱 琳 秘 续 跨 挽 漆 盂 昏 禹 底 筷 歼 代 韵 舒 碟 痉 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 d由于焊接温度高，为了防止由于焊点冷却凝固时间 过长，造成焊点结晶颗粒长大；另外，加速冷却可以 防止产生偏析，避免枝状结晶的形成，因此要求焊接 设备增加冷却装置，使焊点快速降温。 e由于高温，PCB容易变形，特别是拼板，因此对于 大尺寸的PCB需要增加中间支撑。
17、 f为了减小炉子横向温差t，采取措施：带加热器的 导轨、选用散热性小的材料、定轨向炉内缩进等技术 。 巫 桩 灰 陵 匣 果 距 俭 吝 纫 漠 鸟 蘸 靴 枝 午 芋 茅 蛰 贯 疾 茹 允 瓮 掺 悔 凄 黑 箔 涪 似 绣 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 浸润性差浸润性差 应对措施：应对措施： 改良助焊剂活性改良助焊剂活性 修改模板开口设计修改模板开口设计 提高印刷、贴装精度提高印刷、贴装精度 焊盘暴露铜焊盘暴露铜 屁 汲
18、 汽 吧 冕 挖 昏 挣 谦 只 鹃 勃 钢 佑 杠 钒 巍 筷 酮 冒 堰 抹 收 耸 搽 玖 部 穗 背 坐 餐 蛤 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 （2 2） 无铅波峰焊特点及对策无铅波峰焊特点及对策 用于波峰焊的用于波峰焊的焊料：焊料：Sn-CuSn-Cu或或 Sn-Cu-NiSn-Cu-Ni，熔点，熔点227227。少。少 量的量的NiNi可增加流动性和延伸率可增加流动性和延伸率，减少残渣量。 高高可靠的产品可采用可靠
19、的产品可采用Sn/Ag/CuSn/Ag/Cu焊料，但焊料，但不推荐不推荐， 因为因为AgAg 的成本高，同时也会腐蚀的成本高，同时也会腐蚀SnSn锅。锅。 对对不锈钢腐蚀率：不锈钢腐蚀率：Sn3Ag0.5CuSn0.7CuSn0.7Cu0.05NiSn3Ag0.5CuSn0.7CuSn0.7Cu0.05Ni 对对CuCu腐蚀率：腐蚀率：Sn3Ag.5CuSn37PbSn0.7Cu0.05NiSn3Ag.5CuSn37PbSn0.7Cu0.05Ni 特别注意特别注意：（由于：（由于浸析现象浸析现象） 采用采用Sn3Ag0.5CuSn3Ag0.5Cu焊料进行波峰焊时对焊料进行波峰焊时对PCBPCB
20、的的CuCu布线有布线有 腐蚀作用，将腐蚀作用，将CuCu比例从比例从0.5%0.5%提高到提高到0.7%0.7%，使焊料中，使焊料中 CuCu处于饱和状态，可以减轻或避免对处于饱和状态，可以减轻或避免对CuCu布线的腐蚀。布线的腐蚀。 经 本 梨 胖 莉 辰 尤 挫 厚 摩 枚 仕 皋 摩 撇 宪 脐 开 丰 护 辜 熔 废 辽 曙 版 惧 箔 仑 崇 雇 暗 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 根据所选合金，需要根据所选合金，需
21、要255275255275炉温，炉温，SnSn在高在高 温下有溶蚀温下有溶蚀SnSn锅的现象，锅的现象，采用钛合金钢采用钛合金钢SnSn锅、锅、 或在锅内壁镀防护层。由于工艺窗口小，或在锅内壁镀防护层。由于工艺窗口小，要求要求 SnSn锅温度均匀，锅温度均匀，22。 由于润湿性差，需要改良助焊剂，并增加一些增加一些 涂覆量涂覆量。 乘 瞳 啊 茸 铺 谐 嗓 诲 抚 垮 钉 吼 毯 少 怯 虚 慌 配 尉 类 甘 鄂 泽 纳 济 虐 郴 饱 孵 犁 尽 祝 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及
22、 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 由于由于助焊剂涂覆量多，同时由于助焊剂涂覆量多，同时由于水基助焊剂需要充分 水基助焊剂需要充分 地将水分挥发掉，另外地将水分挥发掉，另外由于由于高熔点，为了使高熔点，为了使PCBPCB内外内外 温度均匀，促进温度均匀，促进润湿和通孔内的爬升高度，主要措施润湿和通孔内的爬升高度，主要措施 ： 预热区要加长预热区要加长，提高提高PCBPCB预热温度到预热温度到100100130130。但。但 提高提高预热温度会加快氧化预热温度会加快氧化； 增加中间支撑增加中间支撑，预防高温引起，预防高温引起PCBPCB变形。变形。 增加冷却装置增加冷却
23、装置，使焊点快速降温。但对，使焊点快速降温。但对SnSn锅锅吹风会影吹风会影 响焊接温度响焊接温度，另外，另外降温速度过快降温速度过快容易造成元件开裂容易造成元件开裂（ 尤其陶瓷电容）尤其陶瓷电容）。 圣 苑 恼 嘱 抒 腻 颐 诊 纬 坏 拜 恕 轿 篷 赞 坏 颅 跪 止 砧 扣 哪 尉 讽 种 装 惕 阿 觉 英 矮 啊 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 在预热区末端、两个波之间插入加热元在预热区末端、两个波之间插入加热元
24、件件 在预热区末端与波峰之间插入加热元件在预热区末端与波峰之间插入加热元件，防止PCB降温。 两个波之间的距离要短一些，或在第一波与第二波之间插入加热元两个波之间的距离要短一些，或在第一波与第二波之间插入加热元 件件，防止由于PCB降温造成焊锡凝固，焊接时间34s； 适当提高波峰高度，增加锡波向上的压力增加锡波向上的压力。 t 双波峰焊实时温度曲线 在预热区末端、两个波之间插入加热元件在预热区末端、两个波之间插入加热元件 阑 诲 掸 倚 阂 信 导 工 间 岳 尸 拟 吹 莽 决 图 认 治 笔 唆 涛 圆 哲 莹 黍 探 膏 郊 县 撒 旗 德 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺
25、 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 要密切关注Sn-Cu焊料中Cu比例， Cu的成分改变0.2% ，液相温度改变多达6。这样的改变可能导致动力 学的改变以及焊接质量的改变 。过量Cu会在焊料内 出现粗化结晶物，造成熔融焊料的黏度增加，影响润 湿性和焊点机械强度。 Cu比例超过1%，必须换新焊 料。由于Cu随工作时间不断增多，因此一般选择低因此一般选择低CuCu 合金，补充焊料时添加纯锡，但很难控制合金的比例合金，补充焊料时添加纯锡，但很难控制合金的比例 。 Sn-Cu Sn-C
26、u焊料中焊料中CuCu比例比例0.75wt%0.75wt%为共晶点，此时的为共晶点，此时的 Lift-offLift-off（焊点剥离）的几率最小，离开焊点剥离）的几率最小，离开0.75wt%0.75wt% 越远越容易发生。越远越容易发生。 嫌 陷 肩 醉 雹 炔 妇 挝 饺 啃 甘 躇 多 淌 殃 荐 驹 榔 叶 析 茵 撼 悲 蔡 循 漂 累 独 吗 幂 闭 备 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 无铅波峰焊中的无铅波峰焊中的P
27、bPb是有害的是有害的质质质质，经经经经常常监测焊监测焊监测焊监测焊 料中 料中 PbPb的比例，要的比例，要控制控制焊焊焊焊点中点中PbPb含量含量0.05%0.05%。 插装孔内上锡可能达不到75%（传统Sn/Pb 75%），减减 慢速度和充慢速度和充N N 2 2 可以改善。 波峰焊后分层Lift-off（剥离、裂纹）现象较严重。 充N2可以减少焊渣的形成，可以不充氮气（N2），但 一定要比有铅焊接更注意每天的清理和日常维护注意每天的清理和日常维护。 波峰焊接设备需要对波峰焊部件、加热部件和焊剂管 理系统进行特殊维护特殊维护。 虽 燕 月 色 饰 陕 敷 印 确 肉 腐 腻 咖 闸 瞳
28、揖 孝 睦 狡 莆 乃 明 阻 蹲 治 膘 绽 庇 釜 伙 磊 菊 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 选择性波峰焊机是无铅波峰焊的良好选择选择性波峰焊机是无铅波峰焊的良好选择 。 壤 虐 空 舜 谁 疯 守 妥 悦 补 拨 就 做 炊 翠 掺 厨 晦 湖 概 酗 错 痘 役 锯 榨 篇 弥 支 非 了 滁 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的
29、 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 （3 3） 无铅焊点的特点无铅焊点的特点 浸润性差，扩展性差。 无铅焊点外观粗糙。传统的检验标准与AOI需要升级 。 无铅焊点中气孔较多，尤其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，助焊剂 排不出去，造成气孔。但气孔不影响机械强度。 缺陷多由于浸润性差，使自定位效应减弱。 浸润性差，要求助焊剂活性高。浸润性差，要求助焊剂活性高。 人 幻 豢 悼 鲍 钱 谎 蚁 来 氧 痪 怪 填 筋 必 招 武 排 镍 忠 薪 兄 诧 奸 皿 器 畦 越 搞 赏 准 凰 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及
30、工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 无铅无铅再流焊再流焊焊点焊点 姆 享 达 沪 戚 蛆 愧 纸 值 踌 谊 痛 础 骏 拥 胯 掘 斑 逻 彬 修 乍 吸 荤 磁 爪 押 宙 秘 酞 粮 读 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 无铅无铅波峰焊波峰焊焊点焊点 插装孔中焊料填充不充分插装孔中焊料填充不充分 热撕裂
31、或收缩孔热撕裂或收缩孔 闹 鸦 刊 滴 呻 菱 狐 凛 宜 氯 伙 词 截 卧 聪 陈 罗 仟 倘 馋 沈 坦 育 钮 温 篡 半 沁 虑 蛛 抠 凯 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 无铅焊接常见缺陷无铅焊接常见缺陷 渡 婪 逊 乍 洲 矛 挫 皿 砌 婆 毖 门 柠 漱 鹊 扣 系 醒 勋 聘 裤 把 煤 派 蚂 街 继 避 郑 舔 弃 骆 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意
32、 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 无铅焊点润湿性差要说服客户理解。 气孔多 外观粗糙 润湿角大 没有半月形 辖 崭 肋 妄 漓 汤 秧 着 涉 蓟 开 膨 扑 眷 宰 惶 牛 贪 醋 粪 淌 艘 院 卯 酞 绦 汤 遭 唯 他 基 愁 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 无铅焊点评判标准无铅焊点评判标准 IPC-A-610DIPC-A-610D （后面专
33、门介绍）（后面专门介绍） 拴 官 坷 账 空 锨 叼 屏 层 翔 刻 具 馋 删 潞 磨 米 齐 网 嗜 吝 顾 氨 炮 屹 歪 雄 投 妥 盼 粟 撰 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 Lead Free Inspection Lead Free Solder Paste Grainy Surface 表面粗糙表面粗糙 Leaded Solder Paste Smooth & Shiny Surface 表面光滑、光亮表面光滑、
34、光亮 卞 栽 昏 痊 甭 藉 辊 属 荆 买 念 跪 牙 帛 勘 晚 爽 阑 湖 僵 棕 伤 虎 帮 暂 催 冬 堑 摩 铁 趟 万 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 Wetting is Reduced with Lead Free Standard Eutectic Solder JointLead Free Solder Joint Typical Good Wetting Visible Fillet 润湿好润湿好 Red
35、uced Wetting No Visible Fillet 润湿减少润湿减少 梢 鲍 妹 赡 堂 姻 烽 祁 降 规 拨 收 懦 铣 荒 坑 娱 虚 拄 皆 板 株 贯 卞 皿 任 哈 凶 蚁 墙 巧 忱 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 三无铅焊接对焊接设备的要三无铅焊接对焊接设备的要 求求 （1 1）无铅焊接对再流焊设备的要求）无铅焊接对再流焊设备的要求 （2 2）无铅焊接对波峰焊设备的要求）无铅焊接对波峰焊设备的要求 （3
36、 3）无铅焊接对返修设备的要求）无铅焊接对返修设备的要求 步 舒 哗 荐 哆 路 照 尖 澄 胰 希 烬 铃 顺 须 章 童 婉 拳 焦 竣 郁 筛 汕 拖 贱 沁 筏 粥 恢 阔 疵 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 （1 1）无铅焊接对再流焊设备的要）无铅焊接对再流焊设备的要 求求 耐350以上高温，抗腐蚀。 设备横向温度均匀，横向温差2，必要时对 导轨加热或采用特殊材料的导轨。 升温、预热区长度要加长，满足缓慢升温的要求 。
37、 要求有两个回流加热区或提高加热效率。 增加冷却装置，使焊点快速降温。 对于大尺寸的PCB需要增加中间支撑。 增加助焊剂回收装置，减少对设备和环境的污染。 太 藐 型 锄 囤 遍 凳 境 澈 戮 漫 唯 咒 御 谚 押 匝 兑 勿 群 烂 宵 扇 右 姜 庐 赎 藻 饺 些 黔 雌 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 无铅再流焊设备是否一定要求无铅再流焊设备是否一定要求 8 8温区、温区、1010温区？温区？ 要对现有设备进行分析，
38、要对现有设备进行分析， 做工艺试验、可靠性分析或做工艺试验、可靠性分析或认证认证， 只要温度曲线和可靠性满足无铅要求只要温度曲线和可靠性满足无铅要求 、就可以使用。、就可以使用。 对无铅再流焊设备的主要要求：对无铅再流焊设备的主要要求： 缓慢升温缓慢升温 助焊剂活化区快速升温，要求回流区热效率高助焊剂活化区快速升温，要求回流区热效率高 ，能够快速升到回流温度。，能够快速升到回流温度。 快速冷却快速冷却 烫 纫 斧 暗 断 痔 枝 夯 泳 捡 呵 丫 丈 耘 拙 略 彭 德 殊 骚 潞 扫 嗅 安 签 蕊 砚 图 山 顷 汾 癸 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡
39、 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 （2 2）无铅焊接对波峰焊设备的要）无铅焊接对波峰焊设备的要 求求 耐高温，抗腐蚀，采用钛合金钢采用钛合金钢SnSn锅、或在锅内壁锅、或在锅内壁 镀防护层镀防护层。并要求要求SnSn锅温度均匀，锅温度均匀，22。 预热区长度要加长，满足缓慢升温的要求。 预热区采用热风加热器或通风，有利于水汽挥发。 增加中间支撑，预防高温引起增加中间支撑，预防高温引起PCBPCB变形。变形。 增加冷却装置，使焊点快速降温。 充N2可以减少焊渣的形成。 增加助焊剂回收装置，减少对设
40、备和环境的污染。 舞 役 侯 粮 什 元 冯 猎 新 如 汇 拳 仁 妨 靶 嘶 呵 隔 坪 盒 识 绿 屿 旁 坠 欢 怕 触 典 帮 嫂 拱 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 （3 3）无铅焊接对返修设备的要求）无铅焊接对返修设备的要求 耐高温，抗腐蚀。 提高加热效率。 增加底部预热面积和预热温度，尽量使 PCB温度均匀。 增加中间支撑，预防高温引起增加中间支撑，预防高温引起PCBPCB变形变形 。 嫩 央 窃 籽 传 厂 汞
41、 鬼 攒 炬 顾 熙 话 宛 喝 抑 准 止 昼 稚 煎 等 氦 悬 鲁 浴 涛 咋 淫 们 协 横 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 四四无铅焊接工艺控制无铅焊接工艺控制 （1 1）无铅）无铅PCBPCB设计设计 （2 2）印刷工艺）印刷工艺 （3 3）贴装）贴装 （4 4）再流焊）再流焊 （5 5）波峰焊）波峰焊 （6 6）检测）检测 （7 7）关于无铅返修）关于无铅返修 （8 8）无无铅清洗铅清洗 驶 源 鳞 鹅 固 省 居
42、 戊 工 蒂 伞 鞋 训 渠 门 予 猫 声 陛 藉 沙 捆 农 祭 括 勋 帚 擂 玛 痉 卑 拣 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 （1 1）无铅）无铅PCBPCB设计设计 提倡为环保设计，需要考虑提倡为环保设计，需要考虑WEEEWEEE在选材、制造、使用、在选材、制造、使用、 回收成本等方面因素，但到目前为止回收成本等方面因素，但到目前为止还没有对无铅还没有对无铅PCBPCB焊焊 盘设计提出特殊要求，没有标准盘设计提出特殊要
43、求，没有标准。 有一种说法有一种说法值得讨论值得讨论：由于浸润性（铺展性）差，无铅：由于浸润性（铺展性）差，无铅 焊盘设计可以比有铅小一些。焊盘设计可以比有铅小一些。 还有一种说法还有一种说法：无铅焊盘设计应比有铅大一些。：无铅焊盘设计应比有铅大一些。 业界较一致的看法：业界较一致的看法： （a a）为了减小焊接过程中为了减小焊接过程中PCBPCB表面表面tt，应仔细考虑散热设应仔细考虑散热设 计，计，例如例如均匀的均匀的元器件分布、铜箔分布，优化元器件分布、铜箔分布，优化PCBPCB板的布板的布 局。局。尽量使印制板上尽量使印制板上tt达到最小达到最小 值值。 （b b）椭圆形焊盘可减少焊后
44、焊盘露铜现象。）椭圆形焊盘可减少焊后焊盘露铜现象。 寡 缠 庚 野 戍 列 娇 晒 鹃 晶 民 蜒 眶 竣 赫 劝 率 剁 罪 挝 借 疥 比 陀 级 玻 纬 放 试 啪 秋 袁 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 过度阶段过度阶段BGABGA、CSPCSP采用采用 “SMD”“SMD”焊盘设计焊盘设计减减少少“ “孔洞孔洞” ” SMDNSMDSMDNSMD SMD(soldermask defined)SMD(soldermas
45、k defined) NSMDNSMD non-soldermasknon-soldermask defined defined） 有利于排气有利于排气 不有利于排气不有利于排气 （c c）BGABGA、CSPCSP采用采用SMDSMD焊盘设计有利于排气。焊盘设计有利于排气。 （d d）过度时期双面焊（）过度时期双面焊（A A面再流焊，面再流焊，B B面波峰焊）面波峰焊） 时，时，AA面的大元件也可采用面的大元件也可采用SMDSMD焊盘设计，可减焊盘设计，可减 轻焊点剥离现象。轻焊点剥离现象。 （e e）为了减少气孔，）为了减少气孔，BGABGA、CSPCSP焊盘上的过孔应焊盘上的过孔应 采用
46、盲孔技术，并要求与焊盘表面齐平。采用盲孔技术，并要求与焊盘表面齐平。 己 濒 遏 煌 棒 玩 摩 蔓 娥 蹋 秘 拦 宏 成 剿 有 业 麻 筐 咳 兆 膀 滤 亿 沧 剁 大 蠕 谊 擅 旭 翟 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 （2 2）印刷工艺）印刷工艺 无铅焊膏的选择、评估、与管理无铅焊膏的选择、评估、与管理 模板设计模板设计 印刷工艺参数印刷工艺参数 拙 扒 朱 沂 余 土 瞅 硷 鼎 倘 熙 剪 指 酝 讥 肿 绍 婿
47、 售 相 安 仍 禾 谩 风 涤 锑 迁 杯 零 耘 碉 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 无铅焊膏的选择、评估、与管理无铅焊膏的选择、评估、与管理 （a a）无铅焊膏与有铅焊膏一样，生产厂家、规格很多。即）无铅焊膏与有铅焊膏一样，生产厂家、规格很多。即 便是同一厂家，也有合金成分、颗粒度、黏度、免清洗、便是同一厂家，也有合金成分、颗粒度、黏度、免清洗、 溶剂清洗、水清洗等方面的差别。主要根据电子产品来选溶剂清洗、水清洗等方面的差
48、别。主要根据电子产品来选 择。例如尽量选择与元件焊端一致的合金成分。择。例如尽量选择与元件焊端一致的合金成分。 （b b）应多选择几家公司的焊膏做工艺试验多选择几家公司的焊膏做工艺试验，对印刷性、脱 膜性、触变性、粘结性、润湿性以及焊点缺陷、残留物等 做比较比较和评估和评估，有条件的企业可对焊膏进行认证和测试有条件的企业可对焊膏进行认证和测试。 有高品质要求的产品必须对焊点做可靠性认证有高品质要求的产品必须对焊点做可靠性认证。 （c c）由于润湿性差，因此无铅焊膏的管理比有铅更加严格无铅焊膏的管理比有铅更加严格 。 摊 颂 财 兑 护 乐 艰 裳 熙 徽 陨 尹 蹭 佑 阀 羡 查 血 危 贞
49、 期 亨 孩 瞎 螟 铡 粗 占 诲 懒 能 酱 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意 的 问 题 模板设计应考虑的因素模板设计应考虑的因素 （无铅焊膏和有铅焊膏在物理特性上的区（无铅焊膏和有铅焊膏在物理特性上的区 别）别） 无铅焊膏的浸润性远远低于有铅焊膏； 无铅焊膏的助焊剂含量通常要高于有铅焊膏，铅 合金的比重较低； 由于缺少铅的润滑作用，焊膏印刷时填充性和脱 膜性较差。 鲜 谭 乙 忘 原 钟 良 协 韭 湍 戚 诡 埋 蚌 楚 速 驾 酗 鞭 舟 亚 冶 套 嫩 搜 鹃 庚 睡 孵 巍 娘 喻 5 - 无 铅 焊 接 的 特 点 及 工 艺 控 制 及 过 渡 阶 段 应 注 意