无铅对元器件的要求与影响
无铅焊接，对元器件提出了更高的要求，最根本的原因在于焊接温度的提高。传统锡铅共晶焊料的熔点为１８３℃，而目前得到普遍认可与广泛采用的锡银铜（ＳＡＣ）无铅焊料的熔点大约为２１７℃，使得热致失效（特别是热敏感与潮湿敏感器件）大大加剧。
热敏感器件包括光学组件、电解电容、连接器等，焊接温度的提升虽不是很高，但可能是致命的。如某一常规电容在焊接温度为２２５℃时完好无缺，但当焊接温度升高到２５０℃时便出现了严重的翘曲问题。针对无铅条件下元器件的耐高温问题，ＩＰＣ在最新的标准Ｊ-ＳＴＤ-０２０中［２］，依据封装体的厚度、体积制订了相应的回流焊接峰值温度要求，如表１所示。值得注意的是在无铅条件下，ＩＰＣ标准与日本标准基本一致。
对于诸如ＰＢＧＡ等潮湿敏感器件（ＭＳＤ），随着工艺温度的提升，元器件吸入的潮气在高温作用下气化并急剧膨胀，形成很大的压力，可能引起“爆米花”、分层、裂纹等问题。因为压力与温度的增加是指数关系，所以对于ＭＳＤ的处理需要特别注意。ＩＰＣ在标准Ｊ-ＳＴＤ-０２０与Ｊ-ＳＴＤ-０３３中［３］分别对ＭＳＤ的分级及其处理作了规范，可以作为应用参考。此外，在使用时还应当注意以下两点：（１）峰值温度每提高５～１０℃，潮湿敏感等级（ＭＳＬ）就下调１～２级；（２）对于开封后没有使用完的ＭＳＤ，放回干燥箱的时间保证为暴露在空气中时间的５倍以上才可继续使用，因为吸气容易排气难。
此外，温度梯度对元器件的可靠性影响同样值得关注。较高的温度梯度将降低元器件内部的互连可靠性，主要是由于热不匹配造成的封装体与硅芯片之间的分层、裂纹等问题。在无铅条件下，大的温度梯度既可能出现在升温阶段，也可能出现在焊后冷却阶段。为了保障无铅焊点的可靠性，对冷却速率有一定的要求，冷却速率太慢，一方面使得金属间化合物（ＩＭＣ）增长太厚；另一方面，结晶组织粗化，以及可能出现板块状的Ａｇ３Ｓｎ，这些都将大大降低焊点的可靠性。因此，无铅焊接设备都设立了强制冷却区，一般情况下，冷却速率最小要高于１.２℃／ｓ，但不要高于２?５～３℃／ｓ。
另外，影响可靠性的主要因素是元器件的可焊性涂层，主要是指引脚涂层无铅化所引起的锡须问题。为了保障可靠性，可以将ＥＭＳwilliam hill官网
无铅ＰＣＢ组装关于ＲＯＨＳ符合性元器件供应商转移的指南，与ｉＮＥＭＩ的高可靠性无铅组装的元器件要求作为参考。
举报
更多回帖
