無(wú)鉛波峰焊缺陷及解決對(duì)策

發(fā)布時(shí)間：2013-03-27  新聞來(lái)源：

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無(wú)鉛波峰焊接比再流焊高溫、潤(rùn)濕性差、工藝窗口小，質(zhì)量控制難度更大。下面廣晟德就針對(duì)無(wú)鉛波峰焊的這些缺陷來(lái)談?wù)勑枰鉀Q的對(duì)策。

無(wú)鉛波峰焊工藝流程視頻

1、 用對(duì)波峰焊的焊料通常采用Sn－0.7Cu或Sn－0.7Cu－0.05Ni，熔點(diǎn)227℃，焊接溫度250－260℃。Sn－Cu焊料中加入少量的Ni可增加流動(dòng)性和延伸率。波峰焊也可以使用Sn/Ag/Cu，一般不推薦用Sn/Ag/Cu焊料，除了因?yàn)镾n/Ag/Cu焊料的成本比較高，另外Ag也會(huì)腐蝕Sn鍋，而且腐蝕作用比Sn更嚴(yán)重。

2、無(wú)鉛波峰焊接Sn鍋中焊料溫度高達(dá)250－260℃，Sn在高溫下有溶蝕Sn鍋的現(xiàn)象，溫度越高熔蝕性越嚴(yán)重，而且無(wú)鉛焊料中Sn成分占99％，比有鉛焊料多40％，如果采用傳統(tǒng)的不銹鋼鍋膽進(jìn)行鉛焊，大約三個(gè)月就會(huì)發(fā)生漏鍋現(xiàn)象。因此要求波峰焊設(shè)備的Sn鍋，噴嘴耐高溫、耐腐蝕，目前般采用鈦合金鋼鍋膽， 由于鉛焊料的浸潤(rùn)性差，工藝窗口小，焊接時(shí)為了減小PCB表面的溫度差，要求Sn鍋溫度均勻。

3、 由于高熔點(diǎn)，PCB預(yù)熱溫度也要相應(yīng)提高，般為100－130℃。為了PCB內(nèi)外溫度均勻，預(yù)熱區(qū)要加長(zhǎng)。使緩慢升溫。焊接時(shí)間3－4s。兩個(gè)波間的距離要短些。

4、對(duì)于大尺寸的PCB，為了預(yù)防PCB變形，傳輸導(dǎo)軌增加中間支撐。

5、由于高溫，為了防止焊點(diǎn)冷卻疑固時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成焊點(diǎn)結(jié)晶顆粒長(zhǎng)大，波峰焊設(shè)備應(yīng)增加冷卻裝置，使焊點(diǎn)快速降溫。但是冷卻速度過(guò)快又可能對(duì)陶瓷體結(jié)構(gòu)的CHIP元件傷害，有可能會(huì)使件產(chǎn)生開(kāi)裂，因此還要控制不要過(guò)快冷卻。另外對(duì)Sn鍋吹風(fēng)會(huì)影響焊接溫度，因此還要考慮采用適當(dāng)?shù)睦鋮s手段。

6、由于高溫和浸潤(rùn)性差，要提高助焊劑的活化溫度和活性，工藝上可增加些助劑涂覆蓋。

7、要密切關(guān)注Sn－Cu焊料中Cu的比例，Cu的成分達(dá)0.2％，液相溫度改變多達(dá)6℃。這樣的改變可能導(dǎo)致動(dòng)力學(xué)的改變以及焊接質(zhì)量的改變。Cu比例超過(guò)1％，必須換新焊料。由于Cu隨工作時(shí)間不斷增多，因此般選擇低Cu合金。

8、波峰焊時(shí)通孔元件插裝孔內(nèi)上錫高度可能達(dá)不到75％（傳統(tǒng)Sn\Pb要求75％），因此要求從PCB孔徑比的設(shè)計(jì)、助焊劑活性與涂覆量、波峰溫度、波峰高度、導(dǎo)軌的傾斜角度等方面綜合考慮。

9、由于高溫，Sn會(huì)加速氧化，因此無(wú)鉛波峰焊工藝還有個(gè)很大的缺點(diǎn)是產(chǎn)生大量的殘?jiān)?，充氮?dú)猓∟2）可以減少焊Sn渣的形成。當(dāng)然也可以不充N2，或者加入鉛錫渣還原粉，將產(chǎn)生大量的殘?jiān)€原后重復(fù)利用，但定要比有鉛焊接更注意每天的清理和日常維護(hù)。

10、波峰焊后分層LIFT－OFF（剝離、裂紋）現(xiàn)象較嚴(yán)重。

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