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再流焊工藝中有鉛焊料與無(wú)鉛元件泥裝

發(fā)布時(shí)間:2014/5/28 20:49:16 訪(fǎng)問(wèn)次數(shù):1214

   這種情況在現(xiàn)階段普遍存在。OMAP730B-ZZG無(wú)鉛元件焊端鍍層非常復(fù)雜,除了鍍Sn、Sn-Ag-Cu、Ni-Au、Ni-Pd-Au外,還有鍍Sn-Cu、Sn-Bi等合金層的。有鉛焊料與無(wú)鉛有引腳元件混裝時(shí),町能會(huì)發(fā)生焊料合金與焊端鍍層不相容的情況。

   1.有鉛焊料與無(wú)鉛元件(無(wú)引線(xiàn)或有引腳元件)混裝

   一般情況下沒(méi)有太大問(wèn)題。但是有一點(diǎn)要特別警惕,鍍Sn-Bi元件只能應(yīng)用在無(wú)鉛工藝中,不能用到有鉛工藝中。這是由于有鉛焊料中的Pb與Sn-Bi鍍層中的Bi在焊端界面容易發(fā)生Bi的偏析現(xiàn)象,形成Sn-Pb-Bi的三元共晶93℃低熔點(diǎn)層,容易引起焊接界面Lift-off現(xiàn)象空洞等問(wèn)題,導(dǎo)致焊接強(qiáng)度劣化。

   2.有鉛焊料與無(wú)鉛PBGA、CSP混裝

   有鉛焊料與無(wú)鉛PBGA、CSP混裝時(shí),如果采用有鉛焊料的溫度曲線(xiàn),焊點(diǎn)連接町靠性是最差的。這是由于有鉛焊料與無(wú)鉛焊球的熔點(diǎn)不相同,有鉛焊料熔點(diǎn)低先熔,而無(wú)鉛焊球不能完全熔化,容易造成PBGA、CSP一側(cè)焊點(diǎn)失效的緣故。

   無(wú)鉛PBGA、CSP的焊球…般是Sn-Ag-Cu合金,熔點(diǎn)217℃,Sn-37Pb捍料的熔點(diǎn)183℃,如果采用Sn-37Pb焊料的溫度曲線(xiàn),  一般峰值溫度在210~230℃。假設(shè)峰值溫度為220℃,再流焊時(shí),當(dāng)溫度上升到183℃時(shí)印在焊盤(pán)上的Sn-37Pb焊膏開(kāi)始熔化,此時(shí)無(wú)鉛PBGA的Sn-Ag-Cu焊球還沒(méi)有熔化;當(dāng)溫度上升到220℃

時(shí),按照有鉛工藝就要開(kāi)始降溫、結(jié)束焊接了,此時(shí)無(wú)鉛焊球剛?cè)刍。雖然Sn-Ag-Cu合金標(biāo)稱(chēng)的熔點(diǎn)為217℃,但實(shí)際上Sn-Ag-Cu合金并不是真正的共晶合金,固相線(xiàn)與液相線(xiàn)的溫度范圍是216~220℃,因此,有鉛工藝?yán)鋮s凝固結(jié)束焊接的溫度恰好是無(wú)鉛Sn-Ag-Cu焊球剛剛?cè)刍?/span>時(shí),并處于固、液相共存的漿糊狀態(tài)。焊球熔化時(shí)由于器件重力作用開(kāi)始下沉,在器件下沉過(guò)程中稍有振動(dòng)或PCB微量變形,便使PBGA、CSP元件一側(cè)原來(lái)的焊接界面結(jié)構(gòu)遭破壞,又不能形成新的界面合金層,最終造成PBGA、CSP -側(cè)焊點(diǎn)失效

   這種情況在現(xiàn)階段普遍存在。OMAP730B-ZZG無(wú)鉛元件焊端鍍層非常復(fù)雜,除了鍍Sn、Sn-Ag-Cu、Ni-Au、Ni-Pd-Au外,還有鍍Sn-Cu、Sn-Bi等合金層的。有鉛焊料與無(wú)鉛有引腳元件混裝時(shí),町能會(huì)發(fā)生焊料合金與焊端鍍層不相容的情況。

   1.有鉛焊料與無(wú)鉛元件(無(wú)引線(xiàn)或有引腳元件)混裝

   一般情況下沒(méi)有太大問(wèn)題。但是有一點(diǎn)要特別警惕,鍍Sn-Bi元件只能應(yīng)用在無(wú)鉛工藝中,不能用到有鉛工藝中。這是由于有鉛焊料中的Pb與Sn-Bi鍍層中的Bi在焊端界面容易發(fā)生Bi的偏析現(xiàn)象,形成Sn-Pb-Bi的三元共晶93℃低熔點(diǎn)層,容易引起焊接界面Lift-off現(xiàn)象空洞等問(wèn)題,導(dǎo)致焊接強(qiáng)度劣化。

   2.有鉛焊料與無(wú)鉛PBGA、CSP混裝

   有鉛焊料與無(wú)鉛PBGA、CSP混裝時(shí),如果采用有鉛焊料的溫度曲線(xiàn),焊點(diǎn)連接町靠性是最差的。這是由于有鉛焊料與無(wú)鉛焊球的熔點(diǎn)不相同,有鉛焊料熔點(diǎn)低先熔,而無(wú)鉛焊球不能完全熔化,容易造成PBGA、CSP一側(cè)焊點(diǎn)失效的緣故。

   無(wú)鉛PBGA、CSP的焊球…般是Sn-Ag-Cu合金,熔點(diǎn)217℃,Sn-37Pb捍料的熔點(diǎn)183℃,如果采用Sn-37Pb焊料的溫度曲線(xiàn),  一般峰值溫度在210~230℃。假設(shè)峰值溫度為220℃,再流焊時(shí),當(dāng)溫度上升到183℃時(shí)印在焊盤(pán)上的Sn-37Pb焊膏開(kāi)始熔化,此時(shí)無(wú)鉛PBGA的Sn-Ag-Cu焊球還沒(méi)有熔化;當(dāng)溫度上升到220℃

時(shí),按照有鉛工藝就要開(kāi)始降溫、結(jié)束焊接了,此時(shí)無(wú)鉛焊球剛?cè)刍。雖然Sn-Ag-Cu合金標(biāo)稱(chēng)的熔點(diǎn)為217℃,但實(shí)際上Sn-Ag-Cu合金并不是真正的共晶合金,固相線(xiàn)與液相線(xiàn)的溫度范圍是216~220℃,因此,有鉛工藝?yán)鋮s凝固結(jié)束焊接的溫度恰好是無(wú)鉛Sn-Ag-Cu焊球剛剛?cè)刍?/span>時(shí),并處于固、液相共存的漿糊狀態(tài)。焊球熔化時(shí)由于器件重力作用開(kāi)始下沉,在器件下沉過(guò)程中稍有振動(dòng)或PCB微量變形,便使PBGA、CSP元件一側(cè)原來(lái)的焊接界面結(jié)構(gòu)遭破壞,又不能形成新的界面合金層,最終造成PBGA、CSP -側(cè)焊點(diǎn)失效。

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