氮气保护对无铅焊接工艺温度窗口的影响

无铅化电子组装中无铅焊料的高熔点、低润湿性给实际生产带来了很大挑战。为了改善润湿性,可适当提高焊接温度,但由于PCB及元件的工艺温度限制,导致了焊接工艺温度窗口变窄。氮气保护可以改善无铅焊料润湿性、防止氧化、提高焊接品质,更重要的是可以降低焊接峰值温度,扩大焊接工艺温度窗口。     

焊料应满足无铅和效益双重要求

对于电子组装制造商而言，无铅电子组装技术主要针对印刷电路板级组装，即使用的单元材料达到无铅的标准，同时使用符合无铅规范材料的设备和工艺以及最终产品达到必需的可靠性要求。其中，在印刷电路板级细装过程的浸焊、波峰焊及回流焊等焊接工艺中，锡丝、锡条、锡膏是最广泛使用的电子焊接焊料，因此拥有广阔的应用市场。对于这类焊接材料，焊料合金成分对于产品的价格、品质性能和效率起着决定性的影响。因此，电子产品制造商迫切需要一种在成本、质量和效率三者之间取得平衡的无铅焊料满足市场对于无铅和效益的双重要求。     

无铅波峰焊接：一种成本合理的升级方法

由于表面贴装元件占有优势地位，目前的再焊接工艺已将重点放到无铅制造中。波峰焊接也必须无铅技术转变，以避免同一个组件上含铅合金与不含铅合金混合到一起。     

无铅波峰焊接工艺的优化

全球电子电气工业膨勃发展，锡铅焊接逐步向无铅焊接转化，波峰焊接越来越多的向回流焊接发展，但新的“无铅波峰焊接技术”仍是业界研究的一个焦点。在美国由几家公司组成的社团收集了很多无铅波峰焊接过程中的相关数据，并对这些数据进行分析，研究，试图找到适用于无铅波峰焊接的工艺参数。但是对于高可靠性的电子产品，如网络设备，到目前为止还达不到实际所需的高可靠性要求，需通过大量工艺优化来实现无铅波峰焊接的高可靠性。该篇文章聚焦无铅波峰焊接工艺窗口及多层板的选择性波峰焊接，愿我的工作对你的应用有所帮助! 研究工作使用了可以承受无铅焊接温度的新型PCB材质，厚度为0．125英寸，该PCB为18层板，其中8层为接地层，10层为信号层，PCB焊盘镀层分别为浸银（1mm-Ag）和高温防氧化有机涂层（OSP）二种，焊接材料选用SnPb和SAC305，PCB为典型的通讯用线路板，布线设计复杂程度高，特制的波峰焊接夹具可以使该PCB在无铅波峰焊炉上实施选择性波峰焊接，焊后2D X-RAY和3D X-RAY检测系统观察焊点可靠性，焊点形状及焊接缺陷。一套可靠的，具有破坏性的试验分析工具（DPA）用来评估焊点质量，并与共晶焊料Sn／Pb装配结果做质量对比分析，与此同时，详细记录焊接温度，使用的元器件，以及对应的焊点质量。与共晶Sn／Pb焊料焊接结果相比，首先发现镀通孔润湿性差，通孔内焊锡量不足，桥接增多，焊点内有大量空洞。无铅波峰焊接工艺窗口变窄，要想获得理想的焊锡量，就要不断优化焊接曲线。试验结果发现，浸银的PCB在镀通孔填充率和可焊性方面均优于OSP、PCB。     

可编程的选择性焊接

选择性焊接可以明显地改善复杂PCB组装中通孔互连的转换成本和质量，为此被广泛地应用于混合组装的PCB中。本论述了自动化选择性焊接的方法和优点，通过与通孔元件的其它焊接方法进行了比较对自动选择性焊接技术做了详尽的介绍。     

焊料应满足无铅和效益双重要求

对于电子组装制造商而言，无铅电子组装技术主要针对印刷电路板级组装，即使用的单元材料达到无铅的标准，同时使用符合无铅规范材料的设备和工艺以及最终产品达到必需的可靠性要求。其中，在印刷电路板级组装过程的浸焊、波峰焊及回流焊等焊接工艺中，锡丝、锡条、锡膏是最广泛使用的电子焊接焊料，因此拥有广阔的应用市场。     

无铅组装的热处理探索

现在向无铅电子组装的转换带来了几个严重的问题,首先面临的是提高电子元器件热宽度的急迫需求,而元器件热宽容度提高给元器件制造商增加了巨大的成本负担,所以寻求电子组装板在减小热工艺窗口中的可靠回流焊接可行性方案,成为关注的重点。     

无铅波峰焊接工艺的应用

本公司于2001年10月对一台锡铅波峰焊接机实施了无铅焊改造，一年来，无铅波峰焊接工艺的应用情况良好，工艺控制、设备运行、产品质量都很稳定。现作一个简单的总结，仅供大家参考。     

回流焊接过程中焊料成球的原因

通孔波峰焊接和表面贴装（锡膏回流焊接）是电子组装互连的两种主要基本方式。其中表面贴装技术具备高可靠性、高产量以及低成本的特点，在近20年内受到广泛的欢迎和得到飞速的发展。但是，不恰当的回流曲线设置，不合理的材料选择，以及较差的焊接环境等因素可能导致很多的焊接缺陷，最终可能导致长期的可靠性问题。常见的主要焊接缺陷包括：较差的润湿性（缺焊，冷焊，空焊），焊料球、锡珠、立碑、元器件开裂、过度的金属间化合物生长，焊点空洞等等1。因此，通过了解各种缺陷的基本原因，从而进行合理的材料工艺组合和优化，可以提高组装焊接的质量和确保其长期可靠性。     

采用DOE方法优化无铅波峰焊接工艺

无铅波峰焊接工艺相比有铅波峰焊接工艺显得复杂和难以控制。通过采用DOE和波峰焊工艺分析相结合的方法,设计无铅波峰焊工艺,大大降低了缺陷率,提高了无铅波峰焊接质量,在生产实践中具有很大的指导意义。     

采用DOE方法优化无铅波峰焊接工艺

无铅波峰焊接工艺相比有铅波峰焊接工艺显得复杂和难以控制。本文通过采用DOE和波峰焊工艺分析相结合的方法,设计无铅波峰焊工艺,大大降低了缺陷率,提高了无铅波峰焊接质量,这生产实践具有很大的指导意义。     

局部焊接的应用：以合理的成本替代传统批量焊接

电子组装工业正在快速地开发研制复杂的双面印制电路板组件,以使所有类型的封装形成牢固的焊接互连,以便使其能够与传统的焊接方法如波峰焊接和批量再流焊兼容,或不受其限制,这类组件的特点是引脚多,将小型表面贴装封装器件贴装到多层电路板的两面,而且它的热量高;或是将多引脚的通孔元件插装到组装板的一面或两面。本详述了这种局限性,其局限性推动了自动局部焊接方法的开发,并将其作为复杂的双面组装板的通孔焊点一种替代焊接方法。最后,本还将对在采用局部焊接工艺时,将传统的批量焊接方法与各种组装备案实例进行了比较,对在转换成本、工厂应用及工艺质量方面的惊人成就所获得的优点进行了阐述。     

无铅工艺和有铅工艺

随着国际环保要求逐步提高,无铅工艺成为电子产业发展的一个必然过程。详细介绍了有铅工艺和无铅工艺的焊料合金成分、焊料成本、焊料合金熔点温度、焊料合金可焊性、焊焊接后出现的各种故障现象和焊接工艺特点,同时指出了有铅和无铅工艺对电子元器件和PCB要求的不同点,指出了它们的利弊以及使用设备的通用性。     

无铅钎料凸点超声倒装焊接可行性的研究

近年来,较高熔点的无铅钎料合金已经开始在微电子互连制造中广泛应用,传统的红外或热风等整体加热方法所造成芯片和印刷线路的热影响问题更加突出。采用不加热源的超声波倒装焊接方法,有助于解决上述热影响问题。本文以Sn3．5Ag无铅钎料凸点为对象,验证了室温下Sn3．5Ag无铅钎料凸点超声倒装焊接的可行性和可操作性,分析了多类互连焊点的宏观形态和显微组织,研究表明添加钎剂和改变焊接材料体系均可显著改善互连焊点成型。     

回流焊接过程中焊料成球的原因

通孔波峰焊接和表面贴装（锡膏回流焊接）是电子组装互连的两种主要基本方式。其中表面贴装技术具备高可靠性、高产量以及低成本的特点，在近20年内受到广泛的欢迎和得到飞速的发展。但是，不恰当的回流曲线设置，不合理的材料选择，以及较差的焊接环境等因素可能导致很多的焊接缺陷，最终可能导致长期的可靠性问题。常见的主要焊接缺陷包括：较差的润湿性（缺焊，冷焊，空焊），焊料球、     

激光二极管焊接

在电子制造领域，激光二极管技术正成为一种非常有效的、可以对各种产品进行选择性焊接的方法。它适用于那些具有中低数量零部件，连接器、紧密针脚/针脚排列的产品．或者是某些特殊类型的应用。激光二极管技术为制造工艺带来了．一致性和可靠性．并且其对锡铅焊接和无铅焊接具有同等的精度。     

无铅焊接技术的改进

目前,无铅焊接有待改进之处甚多,归纳起来有以下几个方面:1.使用哪种合金焊料,选用Su—Cu或Sn-Ag—Cu,是否加入Bi,它的润湿性、可靠性和可作业性如何;2.有关无铅焊接技术专利选择和利用;3.如何进行加热,采用再流焊还是波峰焊;4.成分变化,如像Cu成分增加,熔点上升,不良焊接部分增加等问题;5.无铅焊接成本与经济性;6.适应无铅焊接工艺的电路板设计;     

选择性焊接工艺技术的研究

选择性焊接是现代组装技术的新概念,它的出现促进了SMT(表面贴装技术)的发展,并为PWB设计者提供了新的工艺选择。本文介绍了选择性焊接的概念、特点、分类和使用工艺要点。与传统波峰焊情况不同.选择性焊接可以保护表面贴装元件来实现对通孔元件焊接,大幅度降低生产工序和周期时间,印刷线路板的焊接质量也被提升。选择焊接工艺允许充分有效利用SMT贴装设备,消除对点胶机的使用。可以确信选择性焊接将会被更多地应用于电子组装上,成为一种具有竞争力的焊接技术。     

现代波峰焊接工艺

本简要描述了波峰焊接工艺的原理和趋势,重点论述了混装波峰的材料选择,工艺优化,并分析了波形,DFM及无铅焊接对波峰焊接工艺的影响。     

新型SMT／THT混装焊接技术概述

电子组装的高密度给传统波峰焊接技术提出了新挑战。为了应对挑战，新的混装焊接技术不断涌现。与传统波峰焊情况不同，这些新型焊接技术可以保护表面贴装元件来实现对通孔元件焊接，大幅度降低生产工序和周期时间，印刷线路板的焊接质量也被提升。新的焊接工艺允许充分有效利用SMT贴装设备，消除对点胶机的使用。本文主要介绍了几种新型混装焊接技术的特点，可以确信这些新型焊接技术将会被更多地应用于电子组装上，并将非常具有竞争力。