淺析無鉛生產(chǎn)物料管理-閱讀頁
2025-03-14 16:15本頁面
【正文】 用有鉛焊料和助焊劑。現(xiàn)階段的無鉛工藝，特別是在國內(nèi)處于比較混亂的階段。 ? 有的 SMT加工廠，雖然還沒有啟動無鉛工藝，但是也遇到了無鉛元器件，特別是 BGA\C SP和 LLP。 還有一種措施可以采用無鉛焊料和無鉛工藝，因?yàn)槟壳斑^度階段普遍情況是無鉛焊料、無鉛工藝和有鉛焊端混用，其可靠性還是可以被接受的。 2．必須考慮相容性 (材料、工藝、設(shè)計(jì) ) （ 1）材料相容性 焊料合金和助焊劑 焊料和元器件 焊料和 PCB焊盤涂鍍層 （ 2）工藝相容性（再流焊、波峰焊和返修工藝） （ 3）設(shè)計(jì)相容性 （ 1）材料相容性 無鉛焊料需較高的焊接溫度，因此助焊劑應(yīng)耐高溫； ? 還要考慮助焊劑和焊料合金間的化學(xué)反應(yīng)，否則會影響焊膏的流變學(xué)特性； ? 無鉛焊膏中助焊劑的比例多，焊后殘留物多，應(yīng)考慮ICT測試針的穿透性； ? 還應(yīng)考慮 助焊劑殘留物 電 遷移方面影響。 無鉛焊料、無鉛工藝與有鉛元件（向前）是兼容的 有鉛焊料、有鉛工藝與無鉛焊端（向后）是不兼容的 ? 再流焊工藝中 SAC焊料與有鉛焊端混用，其可靠性普遍認(rèn)為是可以被接受的，但 含鉍焊料與有鉛焊端混用是不相容的， Bi與 Pb會形成 93℃ 的熔點(diǎn)，將嚴(yán)重影響可靠性。 過渡階段的 無鉛焊接 會用到有鉛元件 ? 有鉛焊料、有鉛工藝和無鉛焊端混用可靠性最差。 ? 有鉛焊料先熔，而 無鉛焊球不能完全熔化，使 BGA、CSP一側(cè)原來的結(jié)構(gòu)被破壞而造成失效。 過渡階段的 有鉛焊接 會遇到無鉛元件 （ c）焊料和 PCB焊盤涂鍍層相容性 用非鉛金屬或無鉛焊料合金取代 Sn/Pb熱風(fēng)整平（ HASL） Au/Ni： 化學(xué)鍍 Ni和浸鍍金（ ENIG） OSP： Cu表面涂覆 OSP Immersion Ag： 浸銀工藝（ I－ Ag） Immersion Sn： 浸錫工藝（ I－ Sn） 無鉛 PCB焊盤涂鍍層主要有： 用非鉛金屬或無鉛焊料合金取代 Sn/Pb熱風(fēng)整平（ HASL） ? 可焊性好，但 平整度較差，很難用于窄間距及小元件 。 Cu表面涂覆 OSP ? 可焊性、導(dǎo)電性、平面性好，但保存期短，不能回流很多次，雙面板回流工藝要注意，并 需要應(yīng)用適合無鉛高溫的 OSP材料。但要精確控制 I－ Ag的化學(xué)配方、厚度、表面平整度、以及銀層內(nèi)有機(jī)元素的分布等參數(shù)。 （ d）無鉛焊接溫度和 PCB基板材料的相容性 ? 無鉛 PCB材料的Ｔ g、 CTE、Ｔ d、 T28 以及吸水率都要滿足 高溫焊接的要求。 ? 要根據(jù)電子產(chǎn)品、以及無鉛焊接條件的具體情況進(jìn)行選擇。 （ 2）工藝相容性（再流焊、波峰焊和返修） （ a）雙面回流焊工藝一般采用同一種焊膏，比較簡單。如果波峰焊溫度過高容易發(fā)生二次熔錫。 （ d）返修時(shí)應(yīng)采用與原始工藝相同的助焊劑，否則容易與原始工藝的殘留物起反應(yīng)，在潮濕環(huán)境和一定電壓下，導(dǎo)電體之間可能會發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，引起表面絕緣電阻（ SIR）下降。 （ 3）設(shè)計(jì)相容性 ? 提倡為環(huán)保設(shè)計(jì)，需要考慮 WEEE在選材、制造、使用、回收成本等方面因素，但到目前為止 還沒有對無鉛 PCB焊盤設(shè)計(jì)提出特殊要求，沒有標(biāo)準(zhǔn) 。 盡量使印制板上 △ t達(dá)到最小 值 。 3．元器件、 PCB、工藝材料的識別 ⑴ 備料 ? 首先備料 要注意元器件的焊端材料是否無鉛 ，如果是無鉛元器件，一定要弄清楚 是什么鍍層材料 ， 特別是 BGA\CSP和新型封裝的器件 ，例如 LLP等 (有鉛工藝也要注意 )。 ⑵ 標(biāo)識和標(biāo)簽 ? 第二步應(yīng)給無鉛元器件、 PCB、工藝材料 (包括焊膏、焊錫條、焊錫絲、助焊劑 )，還包括更改了開口尺寸的模板做無鉛標(biāo)識和標(biāo)簽。 ? 通常格式包括：元器件和材料的編號、批次編號、日期代碼和數(shù)量。 ? 無鉛產(chǎn)品的標(biāo)簽：在制造條形碼后面加標(biāo)記“ PbF” ⑶ 識別 ? 目前雖然 IPC以及 JESD97規(guī)定了識別無鉛元器件、PCB、工藝材料的標(biāo)記、符號和標(biāo)簽。 4．無鉛元器件編號方式 ? 編號方式 1：在現(xiàn)有元器件編號上加前后綴 ? 編號方式 2：通過生產(chǎn)日期和批次代碼進(jìn)行編號 注意： ? 編號方式必須與組裝廠商溝通（一致、統(tǒng)一）。 ? 對于大型 OEM或 EMS廠商，最有效的方法是為每個(gè)項(xiàng)目賦予一個(gè)獨(dú)立的序號，此序號是在收到該項(xiàng)目的材料，或在組織生產(chǎn)前建立的，然后將該項(xiàng)目所有的材料和工藝信息保存在數(shù)據(jù)庫中，并將這種獨(dú)一無二的序號印成條形碼，或附著在材料包裝的 RFID標(biāo)簽上。 6．生產(chǎn)線設(shè)置驗(yàn)證 ? 為了防止貼片機(jī)上裝錯(cuò)元件或拿錯(cuò)焊膏等材料，而造成不必要的損失，需要對生產(chǎn)線的設(shè)置進(jìn)行驗(yàn)證。 （ 2）半自動驗(yàn)證 —— 在 元件 和 焊膏 等材料的包裝上采用條形碼標(biāo)簽，人工掃描。 7．可追溯性與材料清單 ? 有些 OEM廠商要求每一塊組裝板上的元件具有可追溯性，因此需要對每一塊 PCB編序號。 ? 過度時(shí)期對 元器件 、 材料 和 工藝 的可追溯性尤為重要。 （ 材料清單 包括產(chǎn)品中使用的所有元器件和工藝材料） ? 目前正處于從有鉛向無鉛過度階段，有不少企業(yè)有鉛、無鉛兩種工藝并存。 ?只要嚴(yán)格管理，并掌握正確的工藝方法， 有鉛可以順利向無鉛過
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