推进无铅焊接应用

虽然国际国内都在不同程度地应用无铅技术，但目前还处于过渡和起步阶段，从理论到应用都还不成熟，没有统一的标准，对无铅焊接的焊点可靠性还没有统一的认识，因此无论国际国内无铅应用技术都非常混乱，大多企业虽然焊接材料无铅化了，但元器件焊端仍然有铅。究竟哪一种无铅焊料更好，哪一种PCB焊盘镀层对无铅焊更有利，哪一种元器件焊端材料对无铅焊接焊点可靠性更有利，什么样的温度曲线最合理、     

无铅焊接的隐忧（下）

五、引脚锡须（Tin Whisker）与避免 5.1 PCB表面处理的I-Sn层．由于厚度须在10um以上．以降低储存期不断生成的1MC所带来的负现影响，如此将难免造成短须（50um以下）的生长。通常连高锡量的无铅焊点也会长出短须．但这都还不算太严重的问题。     

无铅焊接的质量和可靠性

前言： 传统的铅使用在焊料中带来很多的好处，良好的可靠性就是其中重要的一项。例如在常用来评估焊点可靠性的抗拉强度，抗横切强度，以及疲劳寿命等特性，铅的使用都有很好的表现。在我们准备抛弃铅后，新的选择是否能够具备相同的可靠性，自然也是业界关心的主要课题。     

无铅焊接的问题与对策（续）

四、无铅波焊经常出现的缺点 无铅波辉焊点之某些缺失，根本是出自莫物理本性，在无法避免之下业界也只好视之为正常。因而国际通用规范IPC-A-610D，已将某些缺失纳八于允收之列，与先前有铅焊接者已经不同，读者不可不知。此外无铅波焊所发生的品质问题，与无铅回焊者又不尽相同，必须深人透析其机理，方不致张程李戴混为一谈。但若某些演焊异常现象只是出自操作与管理不当者，则仍将被认定为品质上的镦点，现举例说明如下（见图31）     

无铅焊接可靠性讨论及过渡阶段有铅、无铅混用应注意的问题

目前正处于从有铅产品向无铅产品过渡的特殊阶段。由于对无铅焊点的长期可靠性等方面问题的研究还处在初期研究阶段,有铅和无铅混用时,可能会发生材料之间、工艺之间、设计之间不相容等问题而影响电子产品的可靠性．本文主要讨论过渡阶段有铅、无铅混用对可靠性的影响,以及通过对有铅、无铅混用制程分析,介绍不同工艺（再流焊与波峰焊）、不同的元件（无引线或有引脚元件与BGA、CSP等球栅阵列元件）、不同混用情况对焊点可靠性的影响及过渡阶段有铅和无铅混用的应对措施与应注意的问题。文章中的观点供参考并与同行共同讨论。     

无铅焊接技术在手工焊接中的应用

随着世界环保意识的逐渐增强,无铅、无毒化成为新世纪电子工业制造中的热门话题,世界各国纷纷展开了关于无铅焊接材料、无铅焊接设备、无铅焊接技术的研制与开发。手工焊接作为一种最基础的焊接方法,在当今的电子组装中仍然起着不可缺少的作用。仅就无铅焊接技术在手工焊接中的应用作一分析和讨论。     

无铅焊接的板级可靠性

无铅化运动已经占据全球电子封装及电子装联的中心舞台。铅对人体健康有害的观点已经被广泛地报道，这也成为日本、美国、欧洲在电子产品中禁止使用铅焊料的理由之一，三个主导正在进行在电子装联中禁止使用含铅焊料的工作。日本政府已经通过禁止使用铅的法律，日本几个主要电子制造商已经建立这方面的路标规范并已经宣布到2003年底时不再使用含铅焊料。欧盟第6次会议已经通过决议草案，要求WEEE2006年1月1日后禁止使用含铅电子产品。在北美，IPC正在收集所有候选的无铅焊料并准备选出一种能够成功应用的焊料合金。IPCJ-STD-006测试方法将被用来检测焊料中铅含量的等级(自章1)，建议无铅焊料中的铅含量重量比小于0.1％。无铅焊料的选择基于欧洲理想(Ideal)项目(章2)的研究结果和使无铅焊料能够得以成功应用的进一步要求(无铅、低熔点、在预定工作温度下长期运行具有高的抗疲劳特性)。测试了SnAgCu焊料(焊膏)的润湿性、延展性、溶解性、回流焊曲线的优化、与传统锡铅焊膏相比较外观及内部缺陷、比较器件和PCB表面应用传统镀层与无铅镀层的影响、IMc的形成和已经影响到了全世界的供应商和制造商，他们必须找到相应的解决方法。在本中，将讨论良好的环境下焊料与元件不同焊端镀层及PCB表面镀层之间的影响，研究与现有工艺参数的相容性，并与传统焊料比较板级可疲劳特性。绿色装配的挑战之一就是选择和分析新焊料的可制造性(包括焊料和焊膏)、成本、可得到性、同传统焊料合金比较可靠性。     

无铅焊接可靠性讨论及过渡阶段有铅、无铅混用应注意的问题（下）

目前正处于从有铅产品向无铅产品过渡的特殊阶段。由于对无铅焊点的长期可靠性等方面问题的研究还处在初期研究阶段,有铅和无铅混用时,可能会发生材料之间、工艺之间、设计之间不相容等问题而影响电子产品的可靠性。本文主要讨论过渡阶段有铅、无铅混用对可靠性的影响,以及通过对有铅誊无铅混用制程分析,介绍不同工艺（再流焊与波峰焊）、不同的元件（无引线或有引脚元件与BGA、CSP等球栅阵列元件）、不同混用情况对焊点可靠性的影响及过渡阶段有铅和无铅混用的应对措施与应注意的问题。文章中的观点供参考并与同行共同讨论。     

无铅焊接技术的特点及其应用难点

无铅焊料和无铅焊接工艺与传统的锡铅及其焊接工艺有相当差别，充分了解其特点，掌握其应用中的难点、焦点和发展方向，是实施无铅的重要内容。     

无铅焊点可靠性研究成果概述——SMTA（中国）2004年会论文

本文通过对于SMTA2003年年会部分关于无铅焊点可靠性研究成果的学习和讨论，获得了部分有益的结果，这些对于指导无铅焊点及其过渡期内的可靠性研究有很大的借鉴作用，同时也明确指出了这一研究尚待进一步的深入下去，以期满足产业界的需求。     

采用无铅焊料对测覆铜板耐浸焊结果的影响

文章介绍了采用无铅焊锡对测覆铜板（纸基板、环氧玻纤布基板）耐浸焊结果的影响程度及原因，并进行了分析。     

波峰焊及再流焊无铅焊点组织演变规律的研究

以电子封装线上的波峰焊无铅焊点Sn-0.7Cu/Cu、回流焊无铅焊点Sn-3Ag-0.5Cu/Cu为对象,研究了150 ℃时效过程中无铅焊点处金属间化合物(IMC)、焊料合金组织的演化规律及界面处金属间化合物生长的动力学.试验结果表明:两种无铅焊点处IMC层的厚度随着时效时间的延长而增加,IMC层的生长基本上符合抛物线规律,因此IMC层的长大受元素扩散控制;且两种无铅焊点处IMC层的生长速率常数相近,但Sn-0.7Cu焊料中Sn的晶粒尺寸较Sn-3Ag-0.5Cu中的大;长期时效后,在试样的IMC层内发现有孔洞产生.     

氮气保护无铅波峰焊焊接质量分析

相对于传统的Sn-Pb焊料,无铅焊料更容易氧化,润湿性较差,从而影响波峰焊接质量.N2保护可以降低无铅焊料的氧化,提高无铅焊料的润湿性,从而提高波峰焊接质量.从润湿性的机理分析了N2保护提高无铅焊料润湿性的原因,并通过润湿性实验和波峰焊接试验证实了N2保护的优越性.     

无铅转化给波峰焊工艺所带来的问题研究

无铅焊料的应用使得波峰焊设备问题更加突出,其中主要的问题是设备的腐蚀及材料的寿命.无铅焊料和助焊剂的特性决定了无铅波峰焊设备在结构和材料选用上有很大不同.无铅钎料的成分配比不同于有铅钎料,因此在无铅钎焊时,其工艺流程、工艺参数也有所改变.从焊接温度、波峰高度、浸锡时间、冷却系统、传输系统等方面分析了无铅波峰焊的工艺要求...     

无铅焊料十温区回流焊过程的仿真研究

通过对回流焊接工艺参数传输带速度、各个炉区温度设定和焊膏熔化温度曲线的关系研究,建立了大尺寸PCB组件传热过程的数学模型。基于ANSYS平台,模拟了无铅焊料PCB组件在十温区回流焊接过程中的温度场,从而确定了合适的焊接参数。     

电子产品实施无铅化是一个系统工程

从六个方面内容进行了评述,并强调了电子产品实施无铅化是一个系统工程。企图从电子产品实施无铅化的提出、无铅化焊料的基本特性、无铅化焊料焊接时的特点与要求等出发,从而论述电子产品实施无铅化对电子元器(组)件、CCL基板材料、PCB基板的主要要求以及相关的测试与标准的制定等,其目的是使读者有一个较全面的了解,以利于电子产品(包含原材料、元器件、PCB、组装等)制造者、特别是相关的工程技术人员,从整体的关联或系统工程上来理解、研究和解决电子产品无铅化问题,使电子产品能顺利而迅速地从有铅化(锡-铅体系)时代过渡到无铅化(目前,最佳体系为锡-银-铜系列)时代。     

Diffusion-Reaction in the Au-Rich Ternary Au-Pt-Sn System as a Basis for Ternary Diffusion Soldering

Basic thermodynamic considerations indicate nonequilibrium between gold-tin intermetallic phases and platinum. Therefore, diffusion and reactions in the Au-Pt-Sn(-Ti) thin-film system have been investigated, and a mechanism of reaction is proposed based on experimental results and thermodynamic considerations. The present paper may also help researchers understand previous results that could be interpreted differently based on the new results of this work and basic thermodynamic considerations. A ternary diffusion soldering concept has been proposed, and its application on up to 4-inch wafer-scale bonding was successful. Generalizations of the present approach to other bonding systems appears promising.     

倒装片的无铅焊接

文章通过试验证明:纯锡焊料凸块和含钴底部凸块金属焊层结合可延长无铅焊接倒装片的寿命。锡和钴金属互化物具有比目前铜-UBM替代物更好的特性。     

无铅电子封装材料及其焊点可靠性研究进展

随着2006年7月1日RoHS法令实施的最后期限的来临,无铅焊料的研究与应用又掀起了新一轮的热潮。由于封装材料与封装工艺的改变,给焊点可靠性带来了一系列相关问题。笔者就近年来国内外开发的无铅焊料、焊点的失效模式、焊点可靠性评价方法和焊点的主要缺陷进行了综述;对今后该领域的研究前景及方向进行了展望。     

无铅波峰焊设备的特点

相对于传统的Sn-Pb焊料,无铅焊料需要较高的焊接温度,而且润湿性差,另外免清洗助焊剂和水溶性助焊剂的固体含量低,活性温度高和活性区间窄。无铅焊料和助焊剂的特性决定了无铅波峰焊设备在结构和材料选用上有很大不同。通过对无铅波峰焊设备的各个部分的特点进行分析,为传统的旧波峰焊设备的改造提供参考。