無鉛焊接的特點及工藝控製(ppt 100頁)

無鉛焊接的特點及工藝控製目錄:
一．無鉛工藝與有鉛工藝比較
二．無鉛焊接的特點
（1）從再流焊溫度曲線分析無鉛焊接的特點
（2） 無鉛波峰焊特點及對策
三．無鉛焊接對焊接設備的要求
四．無鉛焊接工藝控製
（1）無鉛PCB設計（2）印刷工藝（3）貼裝
（4）再流焊（5）波峰焊（6）檢測（7）無鉛返修

無鉛焊接的特點及工藝控製內容提要:
從再流焊溫度曲線分析無鉛焊接的特點及對策：
① 熔點高，要求無鉛焊接設備耐高溫，抗腐蝕。要求助焊劑耐高溫。
② 從溫度曲線可以看出：無鉛工藝窗口小。
無鉛焊接的工藝窗口比鉛錫焊膏小，要求PCB表麵溫度更均勻。要求焊接設備橫向溫度均勻。
a 25~110 ℃/100~200 sec，110~150℃/40~70 sec，要求緩慢升溫，使整個PCB溫度均勻，減小PCB及大小元器件△t，因此要求焊接設備升溫、預熱區長度要加長。
b 150~217℃/50~70sec快速升溫區（助焊劑浸潤區）。有鉛焊接從150℃升到183℃，升溫33℃，可允許在30~60 sec之間完成，其升溫速率為0.55~1℃/sec；而無鉛焊接從150℃升到217℃，升溫67℃，隻允許在50~70sec之間完成，其升溫速率為0.96~1.34℃/sec，要求升溫速率比有鉛高30%左右，另外由於無鉛比有鉛的熔點高34℃，溫度越高升溫越困難， 如果升溫速率提不上去，長時間處在高溫下會使焊膏中助焊劑提前結束活化反應，嚴重時會使PCB焊盤，元件引腳和焊膏中的焊料合金在高溫下重新氧化而造成焊接不良，因此要求助焊劑浸潤區有更高的升溫斜率。
c 回流區峰值溫度235℃與FR-4基材PCB的極限溫度（240 0C ）差（工藝窗口）僅為5 ℃。如果PCB表麵溫度是均勻的， 那麼實際工藝允許有5 ℃的誤差。假若PCB表麵有溫度誤差Δt ＞5 ℃ ，那麼PCB某處已超過FR-4基材PCB的極限溫度240℃，會損壞PCB。
對於簡單的產品，峰值溫度235~240℃可以滿足要求；但是對於複雜產品，可能需要260℃才能焊好。因此FR-4基材PCB就不能滿足要求了。
在實際回流焊中，如果最小峰值溫度為235℃，最大峰值溫度取決於板麵的溫差△t，它取決於板的尺寸、厚度、層數、元件布局、Cu的分布以及元件尺寸和熱容量。擁有大而複雜元件（如CBGA、CCGA等）的大、厚印製板，典型△t高達20~25℃。
為了減小△t，滿足小的無鉛工藝窗口。爐子的熱容量也是很重要的因素。要求再流焊爐橫向溫差＜2℃，同時要求有兩個回流加熱區。
d 由於焊接溫度高，為了防止由於焊點冷卻凝固時間過長，造成焊點結晶顆粒長大；另外，加速冷卻可以防止產生偏析，避免枝狀結晶的形成，因此要求焊接設備增加冷卻裝置，使焊點快速降溫。
e 由於高溫，PCB容易變形，特別是拚板，因此對於大尺寸的PCB需要增加中間支撐。
f 為了減小爐子橫向溫差△t，采取措施：帶加熱器的導軌、選用散熱性小的材料、定軌向爐內縮進等技術。

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