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如何解决无铅波峰焊工艺缺陷

2021-12-08 分类: 产品知识 作者: 广晟德科技 阅读量: 191

有铅或无铅波峰焊,在外表没有可区别性(主要是看用的是用的是有铅的锡还是无铅的锡)主要是在于生产的pcb是否含铅。无铅波峰焊接比有铅的波峰焊温度高、润湿性差、工艺窗口小,质量控制难度更大。广晟德科技这里分享一下如何解决无铅波峰焊工艺缺陷。

有铅或无铅波峰焊,在外表没有可区别性(主要是看用的是用的是有铅的锡还是无铅的锡)主要是在于生产的pcb是否含铅。无铅波峰焊接比有铅的波峰焊温度高、润湿性差、工艺窗口小,质量控制难度更大。广晟德科技这里分享一下如何解决无铅波峰焊工艺缺陷。

波峰焊生产线.jpg


1、 用对无铅波峰焊的焊料通常采用sn-0.7cu或sn-0.7cu-0.05ni,熔点227℃,焊接温度250-260℃。sn-cu焊料中加入少量的ni可增加流动性和延伸率。无铅波峰焊也可以使用sn/ag/cu,一般不推荐用sn/ag/cu焊料,除了因为sn/ag/cu焊料的成本比较高,另外ag也会腐蚀sn锅,而且腐蚀作用比sn更严重。


2、无铅波峰焊接锡锅中焊料温度高达250-260℃,锡在高温下有溶蚀锡锅的现象,温度越高熔蚀性越严重,而且无铅焊料中锡成分占99%,比有铅焊料多40%,如果采用传统的不锈钢锅胆进行铅焊,大约三个月就会发生漏锅现象。因此要求无铅波峰焊机的sn锅,喷嘴耐高温、耐腐蚀,目前一般采用钛合金钢锅胆, 由于铅焊料的浸润性差,工艺窗口小,焊接时为了减小pcb表面的温度差,要求锡锅温度均匀。


3、 由于无铅波峰焊的高熔点,pcb预热温度也要相应提高,一般为100-130℃。为了pcb内外温度均匀,预热区要加长。使缓慢升温。焊接时间3-4s。两个波间的距离要短些。


4、对于大尺寸的pcb,为了预防pcb变形,传输导轨增加中间支撑。


5、由于高温,为了防止焊点冷却疑固时间过长造成焊点结晶颗粒长大,无铅波峰焊应增加冷却装置,使焊点快速降温。但是冷却速度过快又可能对陶瓷体结构的chip元件伤害,有可能会使件产生开裂,因此还要控制不要过快冷却。另外对sn锅吹风会影响焊接温度,因此还要考虑采用适当的冷却手段。


6、由于高温和浸润性差,要提高助焊剂的活化温度和活性,工艺上可增加些助剂涂覆盖。


7、要密切关注锡铜焊料中铜的比例,铜的成分达0.2%,液相温度改变多达6℃。这样的改变可能导致动力学的改变以及焊接质量的改变。铜比例超过1%,必须换新焊料。由于铜随工作时间不断增多,因此一般选择低铜合金。


8、波峰焊时通孔元件插装孔内上锡高度可能达不到75%(传统锡铅要求75%),因此要求从pcb孔径比的设计、助焊剂活性与涂覆量、波峰温度、波峰高度、导轨的倾斜角度等方面综合考虑。


9、由于无铅波峰焊高温,锡会加速氧化,因此无铅波峰焊工艺还有个很大的缺点是产生大量的残渣,充氮气(n2)可以减少焊锡渣的形成。当然也可以不充氮气,或者加入铅锡渣还原粉,将产生大量的残渣还原后重复利用,但定要比有铅焊接更注意每天的清理和日常维护。


<波峰焊炉温对焊接质量有哪些影响 回流焊温度曲线各温区段的作用>

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