無鉛制程導(dǎo)入面臨問題及解決方案-文庫吧
2025-04-25 12:11 本頁面
【正文】 及熱應(yīng)力方面，環(huán)保型材料比傳統(tǒng)的性能要好。 預(yù)焊劑傳統(tǒng)PCB表面預(yù)焊劑處理是用有機(jī)溶劑將松香系變性樹脂溶解，經(jīng)于銅箔反應(yīng)形成銅與咪唑的絡(luò)合物而起到防銹效果。無鉛化之后，需采用新型咪唑衍生物做成高耐熱性水溶性預(yù)焊劑，其熱解溫度和防氧化能力需好于傳統(tǒng)的性能，比如松下公司研制的K型強(qiáng)耐熱性預(yù)焊劑，熱穩(wěn)定性可達(dá)350攝氏度，而其原來的T型預(yù)焊劑熱穩(wěn)定性僅為250攝氏度。 焊盤涂層材料印刷電路板焊盤表面涂層主要起到兩個作用：防止銅導(dǎo)線和焊盤氧化，保證焊盤可焊性，PCB表面無鉛化涂層材料包括Sn、Ag、Bi、Pd、SnAg、SnBi、SnCu、Sn/Ni、Au/Ni、Pd/Ni等。表2為主要的有鉛和無鉛PCB焊盤表面涂層材料比較，圖3為具有良好平整度的無鉛釬料HASL涂層表面。 元件無鉛制程導(dǎo)入過程中碰到的問題有相當(dāng)比例與元件質(zhì)量有關(guān)，無鉛制造中需改善元件的封裝材料和封裝設(shè)計，避免高焊接熱對元件所造成的熱沖擊，確保元件質(zhì)量。 設(shè)計速度封裝從安裝可靠性方面觀察，密封樹脂吸收空氣中的水分，再流焊時高溫使分水變成蒸氣而產(chǎn)生膨脹，導(dǎo)致芯片、焊盤和樹脂之間分層，如圖4所示，隨著無鉛化工藝的應(yīng)用，元件急需解決的兩個問題：一是封裝內(nèi)水蒸氣壓增加，二是各部結(jié)構(gòu)材料之間的熱膨脹差距擴(kuò)大，解決措施就是通過新的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝技術(shù)進(jìn)行性能改進(jìn)，或根據(jù)表3元件封裝所能承受的峰值溫度來盡量降低焊接峰值溫度。另外對于片式元件開裂現(xiàn)象，與溫度、CTE差異，元件尺寸等成正比，陶瓷電阻和特殊的電容對溫度曲線的斜率非常敏感，陶瓷體與PCB的熱膨脹系數(shù)相差很大，在焊點(diǎn)加熱或冷卻時容易造成元件體和焊點(diǎn)裂紋，最好采用RTS溫度曲線在降低開裂發(fā)生率。對于0200402和0603小元件一般很少開裂，而1206以上的大元件發(fā)生開裂機(jī)會較多。 濕氣敏感性無鉛焊接較高的再流溫度對塑料封裝元件的濕氣敏感性等級要求十分嚴(yán)峻，由敏感性引發(fā)的產(chǎn)品焊后分層、爆裂等，會嚴(yán)重影響電子組裝的可靠性，必須按照敏感性元件的存儲、使用和管理要求進(jìn)行嚴(yán)格控制，另外還需對濕氣敏感性問題重視和了解，一方面強(qiáng)化對供應(yīng)商的控制，一方面當(dāng)出現(xiàn)問題時可有效的解決。元件濕氣敏感等級要求可以參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：JEP113為濕氣面干性元件符號和標(biāo)識，J－STD－033A為濕氣敏感集成電路元件的分級和處置，JEDEC A113為可靠性實(shí)驗前塑封元件的預(yù)處理，表4為非氣密性固態(tài)表面貼裝元件的水汽/再流敏感性分級，實(shí)踐證明，溫度每升高10設(shè)施度，MSL的可靠性降1級，有效防止措施為提前預(yù)烘烤并盡量降低焊接峰值溫度。 可焊性元件無鉛化就是要引線和焊端部分涂層材料無鉛化，無鉛焊接對元件表面涂層的要求為無鉛、抗氧化、耐260攝氏度高溫，與無鉛釬料生成良好的界面合金，元器件焊端或引腳表面涂層材料有Sn、SnBi、SnCu、SnAg、SAC、Sn/Ni、Au/Ni，Pd/Ni、Ag/Pd，Au/Pd/Ni等，主要涂層材料為Sn、SnCu、SnBi、SnAg和預(yù)鍍NiPd/NiPdAu。所有高錫含量替代方案都產(chǎn)生焊須現(xiàn)象，存在可靠性風(fēng)險。 元件標(biāo)簽JEDEC標(biāo)準(zhǔn)JESD97對標(biāo)識、
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1