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再流焊工藝中有鉛焊料與無鉛元件泥裝

發布時間:2014/5/28 20:49:16 訪問次數:1190

   這種情況在現階段普遍存在。OMAP730B-ZZG無鉛元件焊端鍍層非常復雜,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。有鉛焊料與無鉛有引腳元件混裝時,町能會發生焊料合金與焊端鍍層不相容的情況。

   1.有鉛焊料與無鉛元件(無引線或有引腳元件)混裝

   一般情況下沒有太大問題。但是有一點要特別警惕,鍍Sn-Bi元件只能應用在無鉛工藝中,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在焊端界面容易發生Bi的偏析現象,形成Sn-Pb-Bi的三元共晶93℃低熔點層,容易引起焊接界面Lift-off現象空洞等問題,導致焊接強度劣化。

   2.有鉛焊料與無鉛PBGA、CSP混裝

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

   無鉛PBGA、CSP的焊球…般是Sn-Ag-Cu合金,熔點217℃,Sn-37Pb捍料的熔點183℃,如果采用Sn-37Pb焊料的溫度曲線,  一般峰值溫度在210~230℃。假設峰值溫度為220℃,再流焊時,當溫度上升到183℃時印在焊盤上的Sn-37Pb焊膏開始熔化,此時無鉛PBGA的Sn-Ag-Cu焊球還沒有熔化;當溫度上升到220℃

時,按照有鉛工藝就要開始降溫、結束焊接了,此時無鉛焊球剛熔化。雖然Sn-Ag-Cu合金標稱的熔點為217℃,但實際上Sn-Ag-Cu合金并不是真正的共晶合金,固相線與液相線的溫度范圍是216~220℃,因此,有鉛工藝冷卻凝固結束焊接的溫度恰好是無鉛Sn-Ag-Cu焊球剛剛熔化之時,并處于固、液相共存的漿糊狀態。焊球熔化時由于器件重力作用開始下沉,在器件下沉過程中稍有振動或PCB微量變形,便使PBGA、CSP元件一側原來的焊接界面結構遭破壞,又不能形成新的界面合金層,最終造成PBGA、CSP -側焊點失效

   這種情況在現階段普遍存在。OMAP730B-ZZG無鉛元件焊端鍍層非常復雜,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。有鉛焊料與無鉛有引腳元件混裝時,町能會發生焊料合金與焊端鍍層不相容的情況。

   1.有鉛焊料與無鉛元件(無引線或有引腳元件)混裝

   一般情況下沒有太大問題。但是有一點要特別警惕,鍍Sn-Bi元件只能應用在無鉛工藝中,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在焊端界面容易發生Bi的偏析現象,形成Sn-Pb-Bi的三元共晶93℃低熔點層,容易引起焊接界面Lift-off現象空洞等問題,導致焊接強度劣化。

   2.有鉛焊料與無鉛PBGA、CSP混裝

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

   無鉛PBGA、CSP的焊球…般是Sn-Ag-Cu合金,熔點217℃,Sn-37Pb捍料的熔點183℃,如果采用Sn-37Pb焊料的溫度曲線,  一般峰值溫度在210~230℃。假設峰值溫度為220℃,再流焊時,當溫度上升到183℃時印在焊盤上的Sn-37Pb焊膏開始熔化,此時無鉛PBGA的Sn-Ag-Cu焊球還沒有熔化;當溫度上升到220℃

時,按照有鉛工藝就要開始降溫、結束焊接了,此時無鉛焊球剛熔化。雖然Sn-Ag-Cu合金標稱的熔點為217℃,但實際上Sn-Ag-Cu合金并不是真正的共晶合金,固相線與液相線的溫度范圍是216~220℃,因此,有鉛工藝冷卻凝固結束焊接的溫度恰好是無鉛Sn-Ag-Cu焊球剛剛熔化之時,并處于固、液相共存的漿糊狀態。焊球熔化時由于器件重力作用開始下沉,在器件下沉過程中稍有振動或PCB微量變形,便使PBGA、CSP元件一側原來的焊接界面結構遭破壞,又不能形成新的界面合金層,最終造成PBGA、CSP -側焊點失效

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