行业技术 industry-technology
您现在的位置:首页 > 行业技术 > 铅和无铅回流焊中焊接技术的对比

铅和无铅回流焊中焊接技术的对比

发布时间:2018/11/16 行业技术 标签:焊接技术浏览次数:254

MVC抵抗回流焊接能力的比较

MVC是指回流焊接过程中最易受损的部件(MVC),如液体介电铝电解电容器,连接器,DIP开关,LED,变压器,PCB(印刷电路板)基板材料等。无铅和无铅元件彼此不同就其承受回流焊接的能力而言。

  • 铅组件

由于铅回流焊接的峰值温度不会超过230°C,因此MVC的耐热性应设置为240°C,包括工业制造商生产的所有焊接工具,焊接设备和用于焊接所有焊接设备的辅助材料它们的设计和选择基于240°C的耐热性。

  • 无铅元件

无铅回流焊接的峰值温度可高达250°C,因此MVC的最低耐热性必须设置为至少260°C。因此,必须根据260°C的耐热性设计和选择工业制造商生产的所有焊接工具,焊接设备和用于焊接的支撑材料。

回流焊中常用的焊膏成分

  • 引线回流焊接

相当于铅波焊接,铅回流焊接共享相同的常用焊膏成分,即Sn37Pb共晶焊膏和Sn36Pb2Ag焊膏。

  • 无铅回流焊接

用于无铅回流焊的焊膏中合金成分主要包括:

SAC305焊膏。作为现代工业中应用最广泛的元素之一,它具有217°C至220°C的熔化温度。

SAC387焊膏。作为SnAgCu合金的共晶成分,SAC387的熔化温度为217°C,能够完成固 – 液转变。由于其熔融温度低,它主要应用于某些特殊产品,例如军事应用。

回流焊接峰值温度范围

  • 引线回流焊接

就简单产品而言,引线回流焊接时的峰值温度范围为205°C至220°C。但是,对于某些IC封装等复杂产品,峰值温度可能高达225°C,如下图所示。

  • 无铅回流焊接

就无铅回流焊接而言,如果在实际回流焊接中最低峰值温度为235°C,则最高峰值温度将由PCB板上的温差(ΔT)决定,然而,这取决于PCB尺寸, PCB板厚度,PCB层数,元件布局,铜层分布,元件尺寸和热容量。那些装配有大型复杂元件的大而厚的PCB具有典型的ΔT,高达20°C至25°C。因此,应尽量减少峰值温度,以延长预热和回流焊接时间,如下图所示。

回流焊接时间 – 温度曲线

铅和无铅回流焊接之间的时间 – 温度曲线比较如下图所示。

铅和无铅回流焊接的自对准能力比较

  • 引线回流焊接

当铅焊膏(Sn37Pb,Sn36Pb2Ag)采用PCB 表面处理为HASL Sn37Pb或OSP时,如果组装后的元件偏离焊盘50%,则可以很好地实现自对准。

  • 无铅回流焊接

一个。当空气参与回流焊接时,SAC305焊膏涂有PCB焊盘表面,ENIG和OSP以及焊点SAC305。如果组装的组件偏离垫片25%,则可以很好地实现自对准。

湾 由于氮气参与回流焊接,SAC305焊膏采用PCB焊盘表面处理,ENIG和OSP以及焊点SAC305。如果组装的组件偏离垫片50%,则也可以很好地实现自对准。

铅和无铅焊点的铅消除程序比较

罗马不是一天建成的。从完整的SnPb焊接系统到完全无铅焊接系统,只需一步即可实现完全过渡。必须提供瞬态过程,其中铅和无铅元素共存。这是因为电子制造行业的不同公寓未能在无铅计划和技术准备方面保持同步。结果,在这种瞬态过程中往往会引起焊接缺陷。

  • 向前兼容性

例如,当使用无铅SAC焊膏焊接引线BGA(球栅阵列)焊点时,会发生前向兼容性,这是因为元件分销商的无铅计划晚于PCB制造商”。在这种情况下,BGA焊点首先熔化并覆盖在合金未熔化的焊膏上,导致铅焊球的大量坍塌和氧化。结果,由于难以排出助焊剂溶剂和焊膏中的污染物,将产生空位和内部非金属熔渣夹杂物,这是不允许的。

  • 向后兼容性

当无铅焊料需要与铅焊膏配合时,会发生向后兼容。涂在焊盘上的焊膏(SnPb)熔化但SAC焊球仍未熔化。铅将被消散到未完全熔化的焊球晶体颗粒的边界。SAC焊球中铅的消散程度取决于回流焊温度的高低以及SnPb焊料在焊膏中熔化的时间。结果,焊点不均匀且不稳定。

为了获得更高质量和可靠性的焊点,必须重置回流时间 – 温度曲线,以便SAC焊球可以完全熔化,并且SnPb焊膏中的铅可以与熔化的SAC焊球绝对混合。

铅和无铅回流焊接程序的冷却速率比较

  • 引线回流焊接

由于铅回流焊接的峰值温度低于无铅回流焊接的峰值温度,并且焊接设备的累积热量不是很高,冷却装置的冷却速率保持在3到4°C / s的速度就足够了。

  • 无铅回流焊接

由于无铅回流焊接具有高温和积聚的热量,长时间停止焊点冷却和凝固,晶体颗粒变厚,加速冷却也会阻碍隔离。因此,回流焊设备的冷却设备应具有较高的冷却速率,以便可以快速降低焊点的温度。冷却速率通常要求为5至6℃/ s。

冷却速度对抗蠕变性的影响

  • 无铅焊料冷却速率对抗蠕变性的影响

一个。冷却速率的提高导致器件抗蠕变性增加,这是因为快速冷却会改变微观结构。通过快速冷却和基板中的Ag3Sn颗粒形成的小枝晶将增强接触断裂电阻,从而提高焊点的抗蠕变性。

湾 缓慢冷却导致晶体颗粒生长,这倾向于导致裂缝的产生和膨胀。SnAg的抗蠕变性改善主要消散具有强化功能的分配颗粒。

  • 铅焊料冷却速度对抗蠕变性的影响

与SAC合金不同,当铅共晶焊料经过快速冷却时,铅将呈球形,并且在加速冷却速度的情况下所有相都将变细。然而,不同之处在于,铅在SnAg和SAC合金中具有比Sn基底更低的硬度和比Ag更大的含量。

佳丰达提供用于pcba组装的铅焊和无铅焊接制造技术

我们了解不同项目需要不同的焊接技术。为满足客户的所有需求,我们为印刷电路板组装提供铅焊和无铅焊接制造技术。想知道您的pcba组装工作成本是多少?请马上联系我们的在线客服进行PCBA报价,它不会花费你一分钱!

姓 名:
邮箱
留 言: