无铅焊接技术正将面临哪些问题

绿色环保产品是新世纪的主流，但是无铅化是否可行呢？这个问题要从技术、成本以及无铅焊料与目前软钎焊设备的兼容性等多个角度去解答。首先从技术上来讲，无铅化已得到了多个国家的重视，好多国家设有无铅焊料研发的专门机构，这些研发机构以及焊料生产厂商，都已经研发出多种无铅焊料，且有相当一部分被实验证明是可以替代锡铅焊料的产品，（具体的无铅焊料种类及其特性本文第五要点有详细介绍）；从成本角度考虑，目前所开发出的无铅焊料成本一般的在锡铅合金价格的2~3倍左右，据粗略统计，所用焊料的费用不超过产品总成本的0.1%左右，所以不会对产品的总体成本造成太大的影响；就设备而言，目前也有适应无铅焊料的波峰焊及再流焊设备出厂，但是，众多无铅焊料研发机构及生产商仍在不断努力改进无铅焊料本身的质量参数，以适应客户目前的现有设备。现目前无铅焊接技术正将面临哪些问题？

1）、测试和检测问题

很显然，传统的自动光学检测（AoI）、自动X射线检测（AX1）以及在线测试（ICT）等主要检测手段，都面临无铅焊接技术提出的新要求。无铅焊接和锡铅焊接的焊点存在一些固有的差别，经历了从液态到固态的晶相变化，无铅焊点的条纹更明显，并且比相应的锡铅焊点粗糙，即便是合格的焊点，也可能有斑点;无铅焊料的表面张力较高，不像锡铅焊料那么容易流动，形成的圆角形状也不尽相同。因此，无铅焊点看起来显得更粗糙、不平整。这些在视觉上的，差异将直接影响 AOI系统的正确性，因此需要对 AOI设备和软件重新进行调整，以适应无铅焊点的检测需要。

2）、返修和修复问题

无铅焊接的返修和修复相对于锡铅焊接确实有一定难度。无铅焊接的修复温度受焊接的温度影响相应提高，有些部件的修复温度甚至可达280°C，易造成焊盘翘起、元件损坏等严重的后果。由于润湿性差，烙铁头与无铅焊料的接触时间比锡铅焊料多一倍，其氧化造成的烙铁头消耗也比锡铅焊接更厉害。

3）、有待解决的技术难点

无铅组装技术无疑是取代传统锡铅焊料的先进焊接技术，也是绿色电子组装技木的发展方向，但要成功地应用于电子产品的生产，还有许多工作要做，还需要解决以下存在的一些问题。

迫切需要开发在低温下焊接又能满足高可靠性要求的无铅焊料。焊接设备需要随无铅焊接的特点进行相应的改进。由于现在绝大多数进口器件（如FPGA等）为塑料封装器件，焊接温度的提高对器件的抗热应力和防潮性能提出更高的要求，要广泛采用无铅焊接技术，元器件生产厂家也必须做出努力，从封装材料和内部互连导体及金属涂覆层上多想办法，以满足无铅焊接生产的需要。导电胶的结合强度和热导率有待进一步提高，封装时间也需要缩短。元器件与导电胶问的结合界面处形成的电阻性路径会导致电阻率偏高，影响导电胶在功率器件领域的应用。绑定过程的工艺参数以及环境条件会造成接触电阻漂移，影响组装的可靠性。因此，需要采取措施降低电阻率和接触电阻漂移的现象。

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