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再流焊工艺中有铅焊料与无铅元件泥装

发布时间:2014/5/28 20:49:16 访问次数:1202

   这种情况在现阶段普遍存在。OMAP730B-ZZG无铅元件焊端镀层非常复杂,除了镀Sn、Sn-Ag-Cu、Ni-Au、Ni-Pd-Au外,还有镀Sn-Cu、Sn-Bi等合金层的。有铅焊料与无铅有引脚元件混装时,町能会发生焊料合金与焊端镀层不相容的情况。

   1.有铅焊料与无铅元件(无引线或有引脚元件)混装

   一般情况下没有太大问题。但是有一点要特别警惕,镀Sn-Bi元件只能应用在无铅工艺中,不能用到有铅工艺中。这是由于有铅焊料中的Pb与Sn-Bi镀层中的Bi在焊端界面容易发生Bi的偏析现象,形成Sn-Pb-Bi的三元共晶93℃低熔点层,容易引起焊接界面Lift-off现象空洞等问题,导致焊接强度劣化。

   2.有铅焊料与无铅PBGA、CSP混装

   有铅焊料与无铅PBGA、CSP混装时,如果采用有铅焊料的温度曲线,焊点连接町靠性是最差的。这是由于有铅焊料与无铅焊球的熔点不相同,有铅焊料熔点低先熔,而无铅焊球不能完全熔化,容易造成PBGA、CSP一侧焊点失效的缘故。

   无铅PBGA、CSP的焊球…般是Sn-Ag-Cu合金,熔点217℃,Sn-37Pb捍料的熔点183℃,如果采用Sn-37Pb焊料的温度曲线,  一般峰值温度在210~230℃。假设峰值温度为220℃,再流焊时,当温度上升到183℃时印在焊盘上的Sn-37Pb焊膏开始熔化,此时无铅PBGA的Sn-Ag-Cu焊球还没有熔化;当温度上升到220℃

时,按照有铅工艺就要开始降温、结束焊接了,此时无铅焊球刚熔化。虽然Sn-Ag-Cu合金标称的熔点为217℃,但实际上Sn-Ag-Cu合金并不是真正的共晶合金,固相线与液相线的温度范围是216~220℃,因此,有铅工艺冷却凝固结束焊接的温度恰好是无铅Sn-Ag-Cu焊球刚刚熔化之时,并处于固、液相共存的浆糊状态。焊球熔化时由于器件重力作用开始下沉,在器件下沉过程中稍有振动或PCB微量变形,便使PBGA、CSP元件一侧原来的焊接界面结构遭破坏,又不能形成新的界面合金层,最终造成PBGA、CSP -侧焊点失效

   这种情况在现阶段普遍存在。OMAP730B-ZZG无铅元件焊端镀层非常复杂,除了镀Sn、Sn-Ag-Cu、Ni-Au、Ni-Pd-Au外,还有镀Sn-Cu、Sn-Bi等合金层的。有铅焊料与无铅有引脚元件混装时,町能会发生焊料合金与焊端镀层不相容的情况。

   1.有铅焊料与无铅元件(无引线或有引脚元件)混装

   一般情况下没有太大问题。但是有一点要特别警惕,镀Sn-Bi元件只能应用在无铅工艺中,不能用到有铅工艺中。这是由于有铅焊料中的Pb与Sn-Bi镀层中的Bi在焊端界面容易发生Bi的偏析现象,形成Sn-Pb-Bi的三元共晶93℃低熔点层,容易引起焊接界面Lift-off现象空洞等问题,导致焊接强度劣化。

   2.有铅焊料与无铅PBGA、CSP混装

   有铅焊料与无铅PBGA、CSP混装时,如果采用有铅焊料的温度曲线,焊点连接町靠性是最差的。这是由于有铅焊料与无铅焊球的熔点不相同,有铅焊料熔点低先熔,而无铅焊球不能完全熔化,容易造成PBGA、CSP一侧焊点失效的缘故。

   无铅PBGA、CSP的焊球…般是Sn-Ag-Cu合金,熔点217℃,Sn-37Pb捍料的熔点183℃,如果采用Sn-37Pb焊料的温度曲线,  一般峰值温度在210~230℃。假设峰值温度为220℃,再流焊时,当温度上升到183℃时印在焊盘上的Sn-37Pb焊膏开始熔化,此时无铅PBGA的Sn-Ag-Cu焊球还没有熔化;当温度上升到220℃

时,按照有铅工艺就要开始降温、结束焊接了,此时无铅焊球刚熔化。虽然Sn-Ag-Cu合金标称的熔点为217℃,但实际上Sn-Ag-Cu合金并不是真正的共晶合金,固相线与液相线的温度范围是216~220℃,因此,有铅工艺冷却凝固结束焊接的温度恰好是无铅Sn-Ag-Cu焊球刚刚熔化之时,并处于固、液相共存的浆糊状态。焊球熔化时由于器件重力作用开始下沉,在器件下沉过程中稍有振动或PCB微量变形,便使PBGA、CSP元件一侧原来的焊接界面结构遭破坏,又不能形成新的界面合金层,最终造成PBGA、CSP -侧焊点失效

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