無鉛焊接町靠性討論及無鉛再流焊工藝控制
發(fā)布時間:2014/5/25 14:08:14 訪問次數(shù):408
無鉛不只是焊接材料(無鉛合金、助焊劑)問題,還涉及設計、元器件、PCB、設備、工藝、可靠性、RJU003N03 T106成本等方面的挑戰(zhàn)。再流焊工藝是SMT的關鍵工序。無鉛焊料熔點高、潤濕性差給再流焊帶來了焊接溫度高、工藝窗口小的工藝難題,使再流焊容易產(chǎn)生虛焊、空洞(氣孔)、損壞元器件、PCB等隱蔽的內部缺陷。另外,由于無鉛焊接溫度高,金屬間化合物(IMC)的生長速度比較快,容易在界面產(chǎn)生龜裂造成失效。
本章主要分析并討論無鉛焊接可靠性、介紹無鉛再流焊的特點及對策、如何正確實施無鉛工藝、無鉛再流焊工藝控制。
無鉛焊接可靠性討論
由于無鉛化實施時間不長,還有許多不完善之處。目前國際上對于無鉛產(chǎn)品、無鉛焊點可靠性問題(包括測試方法)還在最初的研究階段,無鉛焊點的長期可靠性還存在不確定的因素,即使完全無鉛化以后,無鉛焊點的長期可靠性,到目前為止國際上也還沒有完全研究清楚。高可靠性產(chǎn)品是獲得豁免的,因此,高可靠性產(chǎn)品實施無鉛工藝必須慎重考慮長期可靠性問題。
下面從以下幾方面對無鉛焊點的連接可靠性進行討論。
焊點機械強度
因為鉛比較軟,容易變形,因此無鉛焊點的硬度比Sn/Pb離,無鉛焊點的強度也比Sn/Pb高,無鉛焊點的變形比Sn/Pb焊點小,但是這些并不等于無鉛的可靠性好。一些研究顯示,在撞擊、跌落測試中,用無鉛焊料裝配的結果比較差,長期的可靠性也較不確定。
據(jù)美國偉創(chuàng)立、Agilent等公司的可靠性試驗,如推力試驗、彎曲試驗、振動試驗、跌落試驗,以及經(jīng)過潮熱、高低溫度循環(huán)等可靠性試驗,大體上都得出一個比較相近的結論:
大多數(shù)消費類產(chǎn)品,如民用、通信等領域,由于使用環(huán)境沒有太大的應力,無鉛焊點的機械強度甚至比有鉛的還要高;但在使用應力高的地方,如軍事、高低溫、低氣壓、振動等惡劣環(huán)境下,由于無鉛蠕變大,因此無鉛比有鉛的連接可靠性差很多。
無鉛不只是焊接材料(無鉛合金、助焊劑)問題,還涉及設計、元器件、PCB、設備、工藝、可靠性、RJU003N03 T106成本等方面的挑戰(zhàn)。再流焊工藝是SMT的關鍵工序。無鉛焊料熔點高、潤濕性差給再流焊帶來了焊接溫度高、工藝窗口小的工藝難題,使再流焊容易產(chǎn)生虛焊、空洞(氣孔)、損壞元器件、PCB等隱蔽的內部缺陷。另外,由于無鉛焊接溫度高,金屬間化合物(IMC)的生長速度比較快,容易在界面產(chǎn)生龜裂造成失效。
本章主要分析并討論無鉛焊接可靠性、介紹無鉛再流焊的特點及對策、如何正確實施無鉛工藝、無鉛再流焊工藝控制。
無鉛焊接可靠性討論
由于無鉛化實施時間不長,還有許多不完善之處。目前國際上對于無鉛產(chǎn)品、無鉛焊點可靠性問題(包括測試方法)還在最初的研究階段,無鉛焊點的長期可靠性還存在不確定的因素,即使完全無鉛化以后,無鉛焊點的長期可靠性,到目前為止國際上也還沒有完全研究清楚。高可靠性產(chǎn)品是獲得豁免的,因此,高可靠性產(chǎn)品實施無鉛工藝必須慎重考慮長期可靠性問題。
下面從以下幾方面對無鉛焊點的連接可靠性進行討論。
焊點機械強度
因為鉛比較軟,容易變形,因此無鉛焊點的硬度比Sn/Pb離,無鉛焊點的強度也比Sn/Pb高,無鉛焊點的變形比Sn/Pb焊點小,但是這些并不等于無鉛的可靠性好。一些研究顯示,在撞擊、跌落測試中,用無鉛焊料裝配的結果比較差,長期的可靠性也較不確定。
據(jù)美國偉創(chuàng)立、Agilent等公司的可靠性試驗,如推力試驗、彎曲試驗、振動試驗、跌落試驗,以及經(jīng)過潮熱、高低溫度循環(huán)等可靠性試驗,大體上都得出一個比較相近的結論:
大多數(shù)消費類產(chǎn)品,如民用、通信等領域,由于使用環(huán)境沒有太大的應力,無鉛焊點的機械強度甚至比有鉛的還要高;但在使用應力高的地方,如軍事、高低溫、低氣壓、振動等惡劣環(huán)境下,由于無鉛蠕變大,因此無鉛比有鉛的連接可靠性差很多。
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