无铅焊接町靠性讨论及无铅再流焊工艺控制
发布时间:2014/5/25 14:08:14 访问次数:425
无铅不只是焊接材料(无铅合金、助焊剂)问题,还涉及设计、元器件、PCB、设备、工艺、可靠性、RJU003N03 T106成本等方面的挑战。再流焊工艺是SMT的关键工序。无铅焊料熔点高、润湿性差给再流焊带来了焊接温度高、工艺窗口小的工艺难题,使再流焊容易产生虚焊、空洞(气孔)、损坏元器件、PCB等隐蔽的内部缺陷。另外,由于无铅焊接温度高,金属间化合物(IMC)的生长速度比较快,容易在界面产生龟裂造成失效。
本章主要分析并讨论无铅焊接可靠性、介绍无铅再流焊的特点及对策、如何正确实施无铅工艺、无铅再流焊工艺控制。
无铅焊接可靠性讨论
由于无铅化实施时间不长,还有许多不完善之处。目前国际上对于无铅产品、无铅焊点可靠性问题(包括测试方法)还在最初的研究阶段,无铅焊点的长期可靠性还存在不确定的因素,即使完全无铅化以后,无铅焊点的长期可靠性,到目前为止国际上也还没有完全研究清楚。高可靠性产品是获得豁免的,因此,高可靠性产品实施无铅工艺必须慎重考虑长期可靠性问题。
下面从以下几方面对无铅焊点的连接可靠性进行讨论。
焊点机械强度
因为铅比较软,容易变形,因此无铅焊点的硬度比Sn/Pb离,无铅焊点的强度也比Sn/Pb高,无铅焊点的变形比Sn/Pb焊点小,但是这些并不等于无铅的可靠性好。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,长期的可靠性也较不确定。
据美国伟创立、Agilent等公司的可靠性试验,如推力试验、弯曲试验、振动试验、跌落试验,以及经过潮热、高低温度循环等可靠性试验,大体上都得出一个比较相近的结论:
大多数消费类产品,如民用、通信等领域,由于使用环境没有太大的应力,无铅焊点的机械强度甚至比有铅的还要高;但在使用应力高的地方,如军事、高低温、低气压、振动等恶劣环境下,由于无铅蠕变大,因此无铅比有铅的连接可靠性差很多。
无铅不只是焊接材料(无铅合金、助焊剂)问题,还涉及设计、元器件、PCB、设备、工艺、可靠性、RJU003N03 T106成本等方面的挑战。再流焊工艺是SMT的关键工序。无铅焊料熔点高、润湿性差给再流焊带来了焊接温度高、工艺窗口小的工艺难题,使再流焊容易产生虚焊、空洞(气孔)、损坏元器件、PCB等隐蔽的内部缺陷。另外,由于无铅焊接温度高,金属间化合物(IMC)的生长速度比较快,容易在界面产生龟裂造成失效。
本章主要分析并讨论无铅焊接可靠性、介绍无铅再流焊的特点及对策、如何正确实施无铅工艺、无铅再流焊工艺控制。
无铅焊接可靠性讨论
由于无铅化实施时间不长,还有许多不完善之处。目前国际上对于无铅产品、无铅焊点可靠性问题(包括测试方法)还在最初的研究阶段,无铅焊点的长期可靠性还存在不确定的因素,即使完全无铅化以后,无铅焊点的长期可靠性,到目前为止国际上也还没有完全研究清楚。高可靠性产品是获得豁免的,因此,高可靠性产品实施无铅工艺必须慎重考虑长期可靠性问题。
下面从以下几方面对无铅焊点的连接可靠性进行讨论。
焊点机械强度
因为铅比较软,容易变形,因此无铅焊点的硬度比Sn/Pb离,无铅焊点的强度也比Sn/Pb高,无铅焊点的变形比Sn/Pb焊点小,但是这些并不等于无铅的可靠性好。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,长期的可靠性也较不确定。
据美国伟创立、Agilent等公司的可靠性试验,如推力试验、弯曲试验、振动试验、跌落试验,以及经过潮热、高低温度循环等可靠性试验,大体上都得出一个比较相近的结论:
大多数消费类产品,如民用、通信等领域,由于使用环境没有太大的应力,无铅焊点的机械强度甚至比有铅的还要高;但在使用应力高的地方,如军事、高低温、低气压、振动等恶劣环境下,由于无铅蠕变大,因此无铅比有铅的连接可靠性差很多。
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