0-SMT無(wú)鉛焊接與問(wèn)題分析解決 培訓(xùn)6-無(wú)鉛焊接的特點(diǎn)、無(wú)鉛產(chǎn)品設(shè)計(jì)

2-4無(wú)鉛焊接的特點(diǎn)、無(wú)鉛產(chǎn)品設(shè)計(jì)、

模板設(shè)計(jì)及工藝控制

（參考：[工藝]第18章；[基礎(chǔ)與DFM]第5章）顧靄云內(nèi)容一．無(wú)鉛工藝與有鉛工藝比較二．無(wú)鉛焊接的特點(diǎn)⑴從再流焊溫度曲線(xiàn)分析無(wú)鉛焊接的特點(diǎn)⑵無(wú)鉛波峰焊特點(diǎn)及對(duì)策三．無(wú)鉛焊接對(duì)焊接設(shè)備的要求四．無(wú)鉛產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝控制⑴無(wú)鉛工藝設(shè)計(jì)⑵無(wú)鉛PCB設(shè)計(jì)⑶印刷及模板設(shè)計(jì)

⑷貼裝⑸再流焊⑹波峰焊⑺檢測(cè)⑻無(wú)鉛返修⑼清洗一．無(wú)鉛工藝與有鉛工藝比較有鉛技術(shù)無(wú)鉛技術(shù)設(shè)備方面印、貼、焊、檢只有焊接設(shè)備有特殊要求焊接原理相同工藝流程工藝方法元器件有鉛無(wú)鉛PCB焊接材料溫度曲線(xiàn)工藝窗口大溫度高、工藝窗口小焊點(diǎn)潤(rùn)濕性好潤(rùn)濕性差檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)IPC-A-610CIPC-A-610D管理要求更嚴(yán)格通過(guò)無(wú)鉛、有鉛比較，正確認(rèn)識(shí)無(wú)鉛技術(shù)（a）無(wú)鉛工藝技術(shù)并不是高不可攀的技術(shù)因?yàn)榛驹?、工藝方法與有鉛技術(shù)是相同的 。（b）但由于無(wú)鉛的焊接材料、元器件、PCB都發(fā)生了變化，因此工藝參數(shù)必須隨之改變。主要變化是溫度高、工藝窗口小、潤(rùn)濕性差、工藝難度大，容易產(chǎn)生可靠性問(wèn)題，因此要求比有鉛時(shí)更加重視理論學(xué)習(xí)、工藝技術(shù)研究、工藝實(shí)踐，尤其要掌握關(guān)鍵技術(shù)：印、焊。（c）進(jìn)行設(shè)備改造或添置必要的焊接設(shè)備（d）提高管理水平。 二．無(wú)鉛焊接的特點(diǎn)高溫工藝窗口小潤(rùn)濕性差

峰值溫度液相時(shí)間IMC厚度

無(wú)鉛：SAC305235~245℃50~60s

不容易控制

有鉛：Sn-37Pb210~230℃60~90s容易控制⑴從再流焊溫度曲線(xiàn)分析無(wú)鉛焊接的特點(diǎn)及對(duì)策從再流焊溫度曲線(xiàn)分析無(wú)鉛焊接的特點(diǎn)及對(duì)策①熔點(diǎn)高，要求無(wú)鉛焊接設(shè)備耐高溫，抗腐蝕。要求助焊劑耐高溫。②從溫度曲線(xiàn)可以看出：無(wú)鉛工藝窗口小。無(wú)鉛焊接的工藝窗口比鉛錫焊膏小，要求PCB表面溫度更均勻。要求焊接設(shè)備橫向溫度均勻。a25~110

℃/100~200sec，110~150℃/40~70sec，要求緩慢升溫，使整個(gè)PCB溫度均勻，減小PCB及大小元器件△t，因此要求焊接設(shè)備升溫、預(yù)熱區(qū)長(zhǎng)度要加長(zhǎng)。b150~217℃/50~70sec快速升溫區(qū)（助焊劑浸潤(rùn)區(qū)）。有鉛焊接從150℃升到183℃，升溫33℃，可允許在30~60sec之間完成，其升溫速率為0.55~1℃/sec；而無(wú)鉛焊接從150℃升到217℃，升溫67℃，只允許在50~70sec之間完成，其升溫速率為0.96~1.34℃/sec，要求升溫速率比有鉛高30%左右，另外由于無(wú)鉛比有鉛的熔點(diǎn)高34℃，溫度越高升溫越困難，如果升溫速率提不上去，長(zhǎng)時(shí)間處在高溫下會(huì)使焊膏中助焊劑提前結(jié)束活化反應(yīng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使PCB焊盤(pán)，元件引腳和焊膏中的焊料合金在高溫下重新氧化而造成焊接不良，因此要求助焊劑浸潤(rùn)區(qū)有更高的升溫斜率。c

回流區(qū)峰值溫度235℃與FR-4基材PCB的極限溫度（2400C）差（工藝窗口）僅為5

℃。如果PCB表面溫度是均勻的，那么實(shí)際工藝允許有5℃的誤差。假若PCB表面有溫度誤差Δt＞5℃，那么PCB某處已超過(guò)FR-4基材PCB的極限溫度240℃，會(huì)損壞PCB。對(duì)于簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，峰值溫度235~240℃可以滿(mǎn)足要求；但是對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品，可能需要260℃才能焊好。因此FR-4基材PCB就不能滿(mǎn)足要求了。在實(shí)際回流焊中，如果最小峰值溫度為235℃，最大峰值溫度取決于板面的溫差△t，它取決于板的尺寸、厚度、層數(shù)、元件布局、Cu的分布以及元件尺寸和熱容量。擁有大而復(fù)雜元件（如CBGA、CCGA等）的大、厚印制板，典型△t高達(dá)20~25℃。為了減小△t，滿(mǎn)足小的無(wú)鉛工藝窗口。爐子的熱容量也是很重要的因素。要求再流焊爐橫向溫差＜2℃，同時(shí)要求有兩個(gè)回流加熱區(qū)。d由于焊接溫度高，為了防止由于焊點(diǎn)冷卻凝固時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成焊點(diǎn)結(jié)晶顆粒長(zhǎng)大；另外，加速冷卻可以防止產(chǎn)生偏析，避免枝狀結(jié)晶的形成，因此要求焊接設(shè)備增加冷卻裝置，使焊點(diǎn)快速降溫。e由于高溫，PCB容易變形，特別是拼板，因此對(duì)于大尺寸的PCB需要增加中間支撐。fN2保護(hù)能夠改善潤(rùn)濕性，提高焊點(diǎn)質(zhì)量g為了減小爐子橫向溫差△t，采取措施：帶加熱器的導(dǎo)軌、選用散熱性小的材料、定軌向爐內(nèi)縮進(jìn)等技術(shù)。③浸潤(rùn)性差

應(yīng)對(duì)措施：改良助焊劑活性修改模板開(kāi)口設(shè)計(jì)提高印刷、貼裝精度N2保護(hù)焊盤(pán)暴露銅

無(wú)鉛波峰焊接的主要特點(diǎn)也是：

高溫、潤(rùn)濕性差、工藝窗口小。與再流焊相比，波峰焊從有鉛轉(zhuǎn)向無(wú)鉛焊接的工藝難度要大得多。過(guò)渡階段鉛污染問(wèn)題：如果混入有鉛元件，引腳表面微量的鉛還會(huì)引起Lift-off（焊點(diǎn)剝離）現(xiàn)象等焊接缺陷，將嚴(yán)重影響焊點(diǎn)可靠性。高溫氧化問(wèn)題⑵無(wú)鉛波峰焊特點(diǎn)及對(duì)策

Sn3Ag0.5Cu雙波峰焊實(shí)時(shí)溫度曲線(xiàn)有鉛和無(wú)鉛波峰焊溫度曲線(xiàn)比較示意圖

①用于波峰焊的焊料：Sn-Cu或

Sn-Cu-Ni，熔點(diǎn)227℃。少量的Ni可增加流動(dòng)性和延伸率，減少殘?jiān)俊８呖煽康漠a(chǎn)品可采用Sn/Ag/Cu焊料，但不推薦，因?yàn)锳g的成本高，同時(shí)也會(huì)腐蝕Sn鍋。對(duì)不銹鋼腐蝕率：Sn3Ag0.5Cu>Sn0.7Cu>Sn0.7Cu0.05Ni對(duì)Cu腐蝕率：Sn3Ag.5Cu>Sn37Pb>Sn0.7Cu0.05Ni

特別注意：（由于浸析現(xiàn)象）采用Sn3Ag0.5Cu焊料進(jìn)行波峰焊時(shí)對(duì)PCB的Cu布線(xiàn)有腐蝕作用，將Cu比例從0.5%提高到0.7%，使焊料中Cu處于飽和狀態(tài)，可以減輕或避免對(duì)Cu布線(xiàn)的腐蝕。②根據(jù)所選合金，需要255~275℃爐溫，Sn在高溫下有溶蝕Sn鍋的現(xiàn)象，采用鈦合金鋼Sn鍋、或在鍋內(nèi)壁鍍防護(hù)層。由于工藝窗口小，要求Sn鍋溫度均勻，±2℃。③由于潤(rùn)濕性差，需要改良助焊劑，并增加一些涂覆量。④由于助焊劑涂覆量多，同時(shí)由于水基溶劑助焊劑需要充分地將水分揮發(fā)掉，另外由于高熔點(diǎn)，為了使PCB內(nèi)外溫度均勻，促進(jìn)潤(rùn)濕和通孔內(nèi)的爬升高度，主要措施：

預(yù)熱區(qū)要加長(zhǎng)，提高PCB預(yù)熱溫度到100~130℃。但提高預(yù)熱溫度會(huì)加快氧化；⑤增加中間支撐，預(yù)防高溫引起PCB變形。⑥增加冷卻裝置，使焊點(diǎn)快速降溫。但對(duì)Sn鍋吹風(fēng)會(huì)影響焊接溫度，另外降溫速度過(guò)快容易造成元件開(kāi)裂（尤其陶瓷電容）。⑦在預(yù)熱區(qū)末端、兩個(gè)波之間插入加熱元件在預(yù)熱區(qū)末端與波峰之間插入加熱元件，防止PCB降溫。兩個(gè)波之間的距離要短一些，或在第一波與第二波之間插入加熱元件，防止由于PCB降溫造成焊錫凝固，焊接時(shí)間3~4s；適當(dāng)提高波峰高度，增加錫波向上的壓力。℃t雙波峰焊實(shí)時(shí)溫度曲線(xiàn)在預(yù)熱區(qū)末端、兩個(gè)波之間插入加熱元件⑧要密切關(guān)注Sn-Cu焊料中Cu比例，Cu的成分改變0.2%，液相溫度改變多達(dá)6℃。這樣的改變可能導(dǎo)致動(dòng)力學(xué)的改變以及焊接質(zhì)量的改變。過(guò)量Cu會(huì)在焊料內(nèi)出現(xiàn)粗化結(jié)晶物，造成熔融焊料的黏度增加，影響潤(rùn)濕性和焊點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度。

Cu比例超過(guò)1%，必須換新焊料。由于Cu隨工作時(shí)間不斷增多，因此一般選擇低Cu合金，補(bǔ)充焊料時(shí)添加純錫，但很難控制合金的比例。Sn-Cu焊料中Cu比例0.75wt%為共晶點(diǎn)，此時(shí)的Lift-off（焊點(diǎn)剝離）的幾率最小，離開(kāi)0.75wt%越遠(yuǎn)越容易發(fā)生。Sn-Cu合金二元相圖Sn-Cu的液相線(xiàn)斜率大(比Sn/Pb大十幾倍)，液相溫度對(duì)成分很敏感。因此少量成分變化，就會(huì)使熔點(diǎn)偏移，造成焊接溫度的變化。熔點(diǎn)隨成分變化而變化波峰焊時(shí)隨著Cu不斷增加，熔點(diǎn)也不斷提高。液態(tài)固態(tài)最佳焊接溫度線(xiàn)Sn-Pb系焊料金相圖Sn-Cu系焊料合金⑨無(wú)鉛波峰焊中的Pb是有害的雜質(zhì)，經(jīng)常監(jiān)測(cè)焊料中Pb的比例，要控制焊點(diǎn)中Pb含量＜0.05%。⑩插裝孔內(nèi)上錫可能達(dá)不到75%（傳統(tǒng)Sn/Pb75%），PCB設(shè)計(jì)適當(dāng)增加孔徑比，減慢速度和充N(xiāo)2可以改善。⑾波峰焊后分層Lift-off（剝離、裂紋）現(xiàn)象較嚴(yán)重。⑿充N(xiāo)2可以減少焊渣的形成，可以不充氮?dú)猓∟2），但一定要比有鉛焊接更注意每天的清理和日常維護(hù)。⒀波峰焊接設(shè)備需要對(duì)波峰焊部件、加熱部件和焊劑管理系統(tǒng)進(jìn)行特殊維護(hù)。

⑶無(wú)鉛焊點(diǎn)的特點(diǎn)①浸潤(rùn)性差，擴(kuò)展性差。②無(wú)鉛焊點(diǎn)外觀粗糙。傳統(tǒng)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與AOI需要升級(jí)。③無(wú)鉛焊點(diǎn)中氣孔較多，尤其有鉛焊端與無(wú)鉛焊料混用時(shí)，焊端（球）上的有鉛焊料先熔，覆蓋焊盤(pán)，助焊劑排不出去，造成氣孔。但氣孔不影響機(jī)械強(qiáng)度。④缺陷多——由于浸潤(rùn)性差，使自定位效應(yīng)減弱。浸潤(rùn)性差，要求助焊劑活性高。無(wú)鉛再流焊焊點(diǎn)無(wú)鉛波峰焊焊點(diǎn)插裝孔中焊料填充不充分

熱撕裂或收縮孔無(wú)鉛焊接常見(jiàn)缺陷無(wú)鉛焊點(diǎn)潤(rùn)濕性差——要說(shuō)服客戶(hù)理解。氣孔多外觀粗糙潤(rùn)濕角大沒(méi)有半月形無(wú)鉛焊點(diǎn)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)IPC-A-610D

LeadFreeInspectionLeadFreeSolderPasteGrainySurface表面粗糙LeadedSolderPasteSmooth&ShinySurface表面光滑、光亮WettingisReducedwithLeadFreeStandardEutecticSolderJointLeadFreeSolderJointTypicalGoodWettingVisibleFillet潤(rùn)濕好ReducedWettingNoVisibleFillet潤(rùn)濕減少三．無(wú)鉛焊接對(duì)焊接設(shè)備的要求（1）無(wú)鉛焊接對(duì)再流焊設(shè)備的要求（2）無(wú)鉛焊接對(duì)波峰焊設(shè)備的要求（3）無(wú)鉛焊接對(duì)返修設(shè)備的要求（1）無(wú)鉛焊接對(duì)再流焊設(shè)備的要求①耐350℃以上高溫，抗腐蝕。②設(shè)備橫向溫度均勻，橫向溫差＜±2℃，必要時(shí)對(duì)導(dǎo)軌加熱或采用特殊材料的導(dǎo)軌。③升溫、預(yù)熱區(qū)長(zhǎng)度要加長(zhǎng)，滿(mǎn)足緩慢升溫的要求。④要求有兩個(gè)回流加熱區(qū)或提高加熱效率。⑤增加冷卻裝置，使焊點(diǎn)快速降溫。⑥對(duì)于大尺寸的PCB需要增加中間支撐。⑦增加助焊劑回收裝置，減少對(duì)設(shè)備和環(huán)境的污染。無(wú)鉛再流焊設(shè)備是否一定要求

8溫區(qū)、10溫區(qū)？要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行分析，做工藝試驗(yàn)、可靠性分析或認(rèn)證，只要溫度曲線(xiàn)和可靠性滿(mǎn)足無(wú)鉛要求、就可以使用。

對(duì)無(wú)鉛再流焊設(shè)備的主要要求：緩慢升溫助焊劑活化區(qū)快速升溫，要求回流區(qū)熱效率高，能夠快速升到回流溫度?？焖倮鋮s（2）無(wú)鉛焊接對(duì)波峰焊設(shè)備的要求①耐高溫，抗腐蝕，采用鈦合金鋼Sn鍋、或在鍋內(nèi)壁鍍防護(hù)層。并要求Sn鍋溫度均勻，＜±2℃。

②預(yù)熱區(qū)長(zhǎng)度要加長(zhǎng)，滿(mǎn)足緩慢升溫的要求。預(yù)熱區(qū)采用熱風(fēng)加熱器或通風(fēng)，有利于水汽揮發(fā)。④增加中間支撐，預(yù)防高溫引起PCB變形。⑤增加冷卻裝置，使焊點(diǎn)快速降溫。⑥充N(xiāo)2可以減少焊渣的形成。⑦增加助焊劑回收裝置，減少對(duì)設(shè)備和環(huán)境的污染。（3）無(wú)鉛焊接對(duì)返修設(shè)備的要求①耐高溫，抗腐蝕。

②提高加熱效率。③增加底部預(yù)熱面積和預(yù)熱溫度，盡量使PCB溫度均勻。④增加中間支撐，預(yù)防高溫引起PCB變形。四．無(wú)鉛產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝控制（1）無(wú)鉛產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)（2）無(wú)鉛產(chǎn)品PCB設(shè)計(jì)（3）印刷工藝（4）貼裝（5）再流焊（6）波峰焊（7）檢測(cè)（8）關(guān)于無(wú)鉛返修（9）無(wú)鉛清洗1.無(wú)鉛產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)首先要確定組裝方式及工藝流程組裝質(zhì)量生產(chǎn)效率制造成本組裝方式與工藝流程設(shè)計(jì)合理與否，直接影響：組裝方式與工藝流程設(shè)計(jì)原則：選擇最簡(jiǎn)單、質(zhì)量最優(yōu)秀的工藝選擇自動(dòng)化程度最高、勞動(dòng)強(qiáng)度最小的工藝工藝流程路線(xiàn)最短工藝材料的種類(lèi)最少選擇加工成本最低的工藝無(wú)鉛工藝流程設(shè)計(jì)盡量采用再流焊方式（不采用或少采用波峰焊、手工焊工藝）通孔元件再流焊工藝（適用于少量通孔插裝元件（THC）時(shí)）選擇性波峰焊機(jī)是無(wú)鉛波峰焊的良好選擇（適用于高可靠、及無(wú)鉛）一些單面板以及通孔元件非常多的情況，還是需要采用傳統(tǒng)波峰焊工藝。（適用于消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品）通孔元件再流焊工藝三種選擇性波峰焊工藝1、掩膜板波峰焊，為每種PCB設(shè)計(jì)專(zhuān)用掩膜板，保護(hù)已焊好的表面貼裝器件（此方式不需要買(mǎi)專(zhuān)用設(shè)備）2、拖焊工藝：在單個(gè)小焊嘴焊錫波上拖焊。適用于少量焊點(diǎn)及單排引腳。3、浸焊工藝：機(jī)械臂攜帶待焊PCB浸入固定位置焊嘴組的焊錫波上（多焊錫波）。浸入選擇焊系統(tǒng)有多個(gè)焊錫嘴，與PCB待焊點(diǎn)是一對(duì)一設(shè)計(jì)的。因而對(duì)不同的PCB需制作專(zhuān)用的焊錫嘴。選擇性波峰焊機(jī)是無(wú)鉛波峰焊的良好選擇掩膜板選擇性波峰焊工藝掩膜板波峰焊，為每種SMA設(shè)計(jì)專(zhuān)用掩膜板，保護(hù)已焊好的表面貼裝元器件。（此方式避免了對(duì)SMC/SMD的波峰焊）主面輔面工藝流程B面再流焊→A面再流焊→B面掩膜波峰焊合成石掩膜板合成石治具選擇性波峰焊機(jī)2.無(wú)鉛產(chǎn)品PCB設(shè)計(jì)⑴選擇無(wú)鉛元器件⑵選擇無(wú)鉛PCB材料及焊盤(pán)涂鍍層⑶選擇無(wú)鉛焊接材料（包括合金和助焊劑）⑷無(wú)鉛產(chǎn)品PCB設(shè)計(jì)⑴選擇無(wú)鉛元器件①必須考慮元件的耐熱性問(wèn)題

（避免高溫－損傷元器件的封裝與內(nèi)部連接）②必須考慮焊料和元器件表面鍍層材料的相容性（材料不相容會(huì)影響焊點(diǎn)連接強(qiáng)度）③對(duì)濕度敏感器件(MSD)的管理和控制措施（高溫?fù)p傷濕敏器件）選擇無(wú)鉛元器件考慮因素：對(duì)無(wú)鉛元件的要求：耐高溫和無(wú)鉛化①無(wú)鉛元件耐熱性要求IPC/JEDECJ-STD-020C對(duì)于薄型小體積元器件而言，新標(biāo)準(zhǔn)要求其耐熱溫度要高達(dá)260℃②焊料和元器件表面鍍層材料的相容性無(wú)鉛元器件焊端鍍層材料的種類(lèi)最多最復(fù)雜可能會(huì)存在某些失配現(xiàn)象，造成可靠性問(wèn)題

例如：Bi在凝固過(guò)程中會(huì)發(fā)生偏析，在焊區(qū)底部形成低溶點(diǎn)相。導(dǎo)致焊縫浮起，也稱(chēng)為焊點(diǎn)剝離現(xiàn)象（Fillet-Lifting）無(wú)鉛元件焊端鍍層SnNi-AuNi-Pd-AuSn-Ag-CuSn-CuSn-Bi等③對(duì)濕度敏感器件(MSD)的管理和控制措施

(在“無(wú)鉛生產(chǎn)物料管理”中詳細(xì)介紹)無(wú)鉛焊接溫度高，潮濕敏感元器件由于高溫而失效的幾率非常高，因此在無(wú)鉛工藝中要特別注意對(duì)濕度敏感器件(MSD)的管理并采取有效措施。例如：設(shè)計(jì)在明細(xì)表中應(yīng)注明元件潮濕敏感度；工藝要對(duì)濕敏元件做時(shí)間控制標(biāo)簽，做到受控管理；對(duì)已受潮元件進(jìn)行去潮處理。⑵選擇無(wú)鉛PCB材料及焊盤(pán)涂鍍層

無(wú)鉛對(duì)PCB材料的要求

如何選擇無(wú)鉛PCB材料

如何選擇無(wú)鉛PCB焊盤(pán)涂鍍層

①無(wú)鉛對(duì)PCB材料的要求無(wú)鉛工藝要求高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Ｔg（150～170℃）

要求低熱膨脹系數(shù)CTE(徑向、緯向尺寸變化）穩(wěn)定性好要求高的PCB分解溫度Ｔd（340℃）高耐熱性：T288（耐288℃的高溫剝離強(qiáng)度，不分層）PCB吸水率小（PCB吸潮也會(huì)造成焊接缺陷）低成本②如何選擇無(wú)鉛PCB材料根據(jù)產(chǎn)品的功能、性能指標(biāo)以及產(chǎn)品的檔次選擇PCB；對(duì)于一般的無(wú)鉛電子產(chǎn)品采用FR4環(huán)氧玻璃纖維基板；復(fù)雜的無(wú)鉛電子產(chǎn)品可選擇高Tg（150～170℃）的FR-4；高可靠及厚板采用FR-5；考慮低成本的無(wú)鉛電子產(chǎn)品可選擇CEM-1和CEM-3；對(duì)于使用環(huán)境溫度較高或撓性電路板采用聚酰亞胺玻璃纖維基板；對(duì)于散熱要求高的高可靠電路板采用金屬基板；對(duì)于高頻電路則需要采用聚四氟乙烯玻璃纖維基板。③如何選擇無(wú)鉛PCB焊盤(pán)涂鍍層主要考慮因素：PCB焊盤(pán)涂鍍層與焊料的相容性PCB焊盤(pán)涂鍍層與工藝的相容性(a)無(wú)鉛焊料合金熱風(fēng)整平（HASL）(b)ENIG（Ni/Au）(c)浸銀工藝（I－Ag）(d)浸錫（I－Sn）(e)OSP無(wú)鉛PCB焊盤(pán)涂鍍層種類(lèi)：(a)用非鉛金屬或無(wú)鉛焊料合金

取代Sn/Pb熱風(fēng)整平（HASL）熱風(fēng)整平需要熱熔，通過(guò)熱風(fēng)整平涂覆在焊盤(pán)上，保護(hù)焊盤(pán)，可焊性好，鍍層厚度為7～11μm；HASL焊料的厚度和焊盤(pán)的平整度（園頂形）很難控制，很難貼裝窄間距元件。無(wú)鉛HASL：即用非鉛金屬或無(wú)鉛焊料合金取代Pb-Sn。(b)化學(xué)鍍Ni和浸鍍金（ENIG）化學(xué)鍍Ni和浸鍍金（ENIG）具有良好的可焊性，用于印制插頭（金手指）、觸摸屏開(kāi)關(guān)處。Ni作為隔離層和可焊的鍍層，要求厚度≥3um；Au是Ni的保護(hù)層，Au能與焊料中的Sn形成金錫間共價(jià)化合物（AuSn4），在焊點(diǎn)中金的含量超過(guò)3%會(huì)使焊點(diǎn)變脆，過(guò)多的Au原子替代Ni原子，因?yàn)樘嗟腁u溶解到焊點(diǎn)里（無(wú)論是Sn-Pb還是Sn-Ag-Cu）都將引起“金脆”。所以一定要限定Au層的厚度，用于焊接的Au層厚度≤1μm(ENIG：0.05～0.3μm)；如果鍍鎳工藝控制不穩(wěn)定，會(huì)造成“黑焊盤(pán)”現(xiàn)象?！昂诤副P(pán)”問(wèn)題

BlackPadsinENIGfinishes黑焊盤(pán)處手指一推，元件就會(huì)掉下來(lái)黑焊盤(pán)是PCB制造廠(chǎng)的問(wèn)題黑盤(pán)的顯微觀察黑盤(pán)失效的焊盤(pán)表面（放大5000倍）“黑焊盤(pán)”現(xiàn)象的產(chǎn)生原因（1）PCB焊盤(pán)金鍍層和鎳鍍層結(jié)構(gòu)不夠致密，表面存在裂縫，空氣中的水份容易進(jìn)入，以及浸金工藝中的酸液容易殘留在鎳鍍層中。（2）鎳鍍層磷含量偏高或偏低，導(dǎo)致鍍層耐酸腐蝕性能差，易發(fā)生腐蝕變色，出現(xiàn)“黑盤(pán)”現(xiàn)象，使可焊性變差。（PH為3～4較好）（3）鍍鎳后沒(méi)有將酸性鍍液清洗干凈,長(zhǎng)時(shí)間Ni被酸腐蝕。（4）作為可焊性保護(hù)性涂覆層的Au層在焊接時(shí)會(huì)完全溶融到焊料中，而被氧化或腐蝕的Ni鍍層由于可焊性差不能與焊料形成良好的金屬間合金層，最終導(dǎo)致虛焊、或焊點(diǎn)強(qiáng)度不足使元件從PCB上脫落。ENIGFinishPad結(jié)構(gòu)示意圖CuFR-4基板NiAu(c)浸銀工藝（I－Ag）浸銀工藝（I－Ag）是目前使用更多、成本更低廉的替代工藝，而且更為廣泛地被工業(yè)界接受。I－Ag的厚度約0.1～0.4μm，其可焊性、ICT可探測(cè)性、以及接觸/開(kāi)關(guān)焊盤(pán)的性能不如Ni-Au，但對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用卻已足夠。對(duì)于I－Ag精確的化學(xué)配方、厚度、表面平整度、以及銀層內(nèi)有機(jī)元素的分布，都必須仔細(xì)選擇和規(guī)定，所有的替代工藝都必須適用于有鉛和無(wú)鉛兩種工藝。

(d)浸錫工藝（I－Sn）I-Sn就是通過(guò)化學(xué)方法在裸銅表面沉積一層錫薄膜。錫的沉積厚度應(yīng)＞1.0μm。

I－Sn比較便宜。其主要問(wèn)題是在浸錫過(guò)程中容易產(chǎn)生Cu-Sn金屬間化合物，影響可焊性；另一個(gè)問(wèn)題是壽命短，新板的潤(rùn)濕性較好，但存貯一段時(shí)間后，或經(jīng)過(guò)1次回流后由于Cu-Sn金屬間化合物的不斷增長(zhǎng)與高溫氧化，使?jié)櫇裥匝杆傧陆悼欤踔敛荒艹惺懿ǚ搴盖暗囊淮卧倭骱?，因此工藝性較差。一般可應(yīng)用在一次焊接工藝的消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品。(e)Cu表面涂覆OSPOSP是有機(jī)防氧化保護(hù)劑。銅鍍層與OSP配合使用，可焊性、導(dǎo)電性，金屬化孔內(nèi)鍍銅層厚度大于25μm。OSP優(yōu)點(diǎn)：便宜、涂層?。?.3～0.5μm）、平面性好，能防止焊盤(pán)氧化有利于焊接，在焊接溫度下自行分解。缺點(diǎn)：不能回流很多次，OSP高溫失效后引起Cu表面氧化，因此雙面板回流工藝要注意。另外保存期短（3個(gè)月）。（目前手機(jī)板大多采用OSP涂層）由于無(wú)鉛焊接溫度下涂覆層容易失效，因此傳統(tǒng)的OSP材料不適于無(wú)鉛，需要應(yīng)用適合無(wú)鉛OSP材料。目前單面板采用無(wú)鉛OSP基本沒(méi)有問(wèn)題。第一，要慎重選擇PCB加工廠(chǎng)；第二，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)焊接；第三，從工藝上要控制第一次與第二次焊接的時(shí)間間隔，一般控制在4小時(shí)（或2小時(shí)）以?xún)?nèi)，有的采用兩條生產(chǎn)線(xiàn)分別進(jìn)行兩面加工；第四，還可以選擇活性高、可焊性好的助焊劑來(lái)配合。雙面回流，或一面回流、一面波峰焊時(shí)建議：哪種表面鍍覆層最適合無(wú)鉛呢？

目前暫時(shí)還沒(méi)有結(jié)論必須根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品需要來(lái)選擇。例如：?jiǎn)蚊鍿MT或單面波峰焊，可使用OSP或浸錫；雙面貼裝和混裝（SMD與通孔插裝）的印制電路板使用浸銀；如果使用的是OSP，在再流焊和波峰焊時(shí)使用氮?dú)饣蛘吒g性很小的助焊劑，可以根據(jù)產(chǎn)品靈活掌握，如果使用ENIG就不需要使用氮?dú)?。在選擇表面鍍覆層時(shí)，氮?dú)獾氖褂?、助焊劑的?lèi)型和對(duì)成本的敏感性，這些都是重要的因素?？傊?，選擇無(wú)鉛PCB焊盤(pán)涂鍍層必須考慮焊料、工藝與PCB焊盤(pán)涂鍍層的相容性。⑶選擇無(wú)鉛焊接材料（包括合金和助焊劑）

對(duì)無(wú)鉛焊料合金的要求無(wú)鉛焊料合金介紹目前應(yīng)用最多的無(wú)鉛焊料合金無(wú)鉛焊料合金的選擇無(wú)鉛工藝對(duì)助焊劑的要求①對(duì)無(wú)鉛焊料合金的要求

合金成份中不含鉛或其它對(duì)環(huán)境造成污染的元素。合金熔點(diǎn)應(yīng)與Sn/Pb合金相接近，在180~230℃之間。凝固時(shí)間要短，有利于形成良好的焊點(diǎn)。具有良好的物理特性，如導(dǎo)電性/導(dǎo)熱性，潤(rùn)濕性、表面張力等。具有良好的化學(xué)性能，如耐腐蝕、氧化性，殘?jiān)纬?、電遷移等。合金的冶金性能良好，與銅、銀-鈀、金、42號(hào)合金、鎳等形成優(yōu)良的焊點(diǎn)。焊點(diǎn)的機(jī)械性能良好。并要求容易拆卸和返修。焊接過(guò)程中生成的殘?jiān)?。具有可制造性，容易加工成焊球、焊片、焊條、焊絲等形式。成本合理、資源豐富、便于回收。②無(wú)鉛焊料合金介紹無(wú)鉛化的核心和首要任務(wù)是無(wú)鉛焊料。全球范圍內(nèi)共研制出100多種無(wú)鉛焊料（焊膏33種，波峰焊棒材62種，絲49種），但真正公認(rèn)能用的只有幾種。目前最有可能替代Sn/Pb焊料的合金材料最有可能替代Sn/Pb焊料的無(wú)毒合金是Sn基合金，以Sn為主，添加Ag、Zn、Cu、Bi、In等金屬元素，通過(guò)添加金屬元素來(lái)改善合金性能，提高可焊性、可靠性。Sn-Ag共晶合金

Sn-3.5Ag共晶合金是早期開(kāi)發(fā)的無(wú)鉛焊料，共晶點(diǎn)221℃。優(yōu)點(diǎn)：具有優(yōu)良的機(jī)械性能，拉伸強(qiáng)度，蠕變特性。耐熱老化比Sn-Pb共晶焊料優(yōu)越。延展性比Sn-Pb稍差。缺點(diǎn)：熔點(diǎn)偏高，潤(rùn)濕性差，成本高。Sn-Ag合金二元相圖Sn-Pb合金二元相圖在Ag含量75%附近有一個(gè)縱長(zhǎng)的Ag3Sn區(qū)域，此成分和溫度區(qū)域內(nèi)，Ag3Sn能夠穩(wěn)定地存在。在Ag3Sn左側(cè)低Ag成分處與Sn-Pb共晶相圖相似。在Sn-Pb二元合金的情況下，Sn和Pb結(jié)晶彼此都能在某種程度上固溶對(duì)方的元素。Sn-Pb37共晶組織Sn-Ag3.5共晶組織然而Sn中幾乎不能固溶Ag。Sn-Ag3.5形成的合金是由不含Ag的β-Sn和微細(xì)的Ag3Sn相組成二元共晶組織。雖然Sn-Ag3.5是共晶合金，但并不是一下子凝固的，而是先形成樹(shù)枝狀β-Sn初晶，然后在其間隙中發(fā)生共晶反應(yīng)最終凝固，形成纖維狀A(yù)g3Sn。添加Ag所形成的Ag3Sn，由于晶粒細(xì)小，對(duì)改善機(jī)械性能有很大貢獻(xiàn)。添加1~2wt%以上的Ag，屈服強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度與Sn-Pb共晶焊錫相同或有超過(guò)。添加3wt%以上的Ag，強(qiáng)度顯著比Sn-Pb共晶焊錫高，但超過(guò)3.5wt%（過(guò)共晶成分）后，由于形成粗大的板狀A(yù)g3Sn初晶，不僅使拉伸強(qiáng)度相對(duì)降低，而且對(duì)疲勞和沖擊性能也有不良影響。Sn-3.5Ag與Cu的焊接界面結(jié)構(gòu)Sn-Ag-Cu三元合金Sn-Ag-Cu三元合金（熔點(diǎn)216~222℃）是目前被大家公認(rèn)的適用于再流焊的合金組分。其中Ag含量在3.0~4.0wt%（重量百分比）都是可接受的合金。Cu含量一般在0.5~0.75wt%范圍內(nèi)。在Sn-Ag合金里添加Cu，能夠在維持Sn-Ag合金良好性能的同時(shí)稍微降低熔點(diǎn)，而且添加Cu以后，能夠減少焊件中Cu的溶蝕，因此逐漸成為國(guó)際上標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)鉛合金。Sn-Ag-Cu三元合金相圖液態(tài)時(shí)的成分：L→Sn+Cu6Sn5+Ag3Sn在平衡狀態(tài)凝固的結(jié)晶是很規(guī)則的形狀（冷卻速度無(wú)限慢時(shí)）實(shí)際生產(chǎn)條件下是非平衡狀態(tài)凝固的結(jié)晶SAC合金凝固特性導(dǎo)致無(wú)鉛焊點(diǎn)顆粒狀外觀非平衡狀態(tài)凝固：Sn先結(jié)晶，以枝晶狀（樹(shù)狀）出現(xiàn)，中間夾Cu6Sn5和Ag3Sn。Sn-Ag-Cu焊點(diǎn)金相切片Cu與Ag一樣，也是幾乎不能固溶于β-Sn的元素Sn-Cu系焊料合金Sn-0.75Cu為共晶合金（熔點(diǎn)227℃）用于波峰焊。優(yōu)點(diǎn)：Sn-Cu潤(rùn)濕性、殘?jiān)男纬珊涂煽啃源斡赟n-Ag-Cu，而成本比Sn-Ag-Cu低得多。缺點(diǎn)：過(guò)量Cu會(huì)在焊料內(nèi)出現(xiàn)粗化結(jié)晶物，造成熔融焊料的黏度增加，影響潤(rùn)濕性和焊點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度。改善措施：①添加0.1%Ag，可使改善合金的延伸率。②添加微量Ni可增加流動(dòng)性，減少殘?jiān)?。Sn-Cu合金二元相圖Sn-Cu合金二元相圖Sn-Cu的液相線(xiàn)斜率大(比Sn/Pb大十幾倍)，液相溫度對(duì)成分很敏感。因此少量成分變化，就會(huì)使熔點(diǎn)偏移，造成焊接溫度的變化。熔點(diǎn)隨成分變化而變化波峰焊時(shí)隨著Cu不斷增加，熔點(diǎn)也不斷提高。液態(tài)固態(tài)最佳焊接溫度線(xiàn)Sn-Pb系焊料金相圖Sn-Zn系焊料合金（僅日本開(kāi)發(fā)應(yīng)用）Sn-8.8Zn為共晶合金（熔點(diǎn)198.5℃）。優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)較低的熔點(diǎn)，機(jī)械性能好，拉伸強(qiáng)度比Sn/Pb共晶焊料好，可拉制成絲材使用；具有良好的蠕變特性。并且價(jià)格比較便宜。缺點(diǎn)：是Zn極易氧化，潤(rùn)濕性和穩(wěn)定性差，具有腐蝕性。通常添加3%左右Bi來(lái)改善潤(rùn)濕性，但不能添加過(guò)多的Bi，因?yàn)锽i不僅會(huì)降低液相線(xiàn)溫度，還會(huì)使合金變硬。Sn-Zn合金二元晶相圖Sn-Bi系焊料合金

Sn-57Bi為共晶合金（熔點(diǎn)139℃）。Sn-Bi系焊料是以Sn-Ag(Cu)系合金為基體，添加適量的Bi組成的合金焊料。優(yōu)點(diǎn)：降低了熔點(diǎn)，與Sn/Pb共晶焊料相近；蠕變特性好，增大了合金的拉伸強(qiáng)度。缺點(diǎn)：延展性變壞，變得硬而脆，加工性差，不能加工成線(xiàn)材使用。Sn-Bi合金二元相圖Sn-In和Sn-Sb系合金Sn-In系合金熔點(diǎn)低，蠕變性差，In極易氧化，且In在地球上的儲(chǔ)量稀少、成本太高；Sn-Sb系合金潤(rùn)濕性差，Sb還稍有毒性。這兩種合金體系開(kāi)發(fā)和應(yīng)用較少。③目前應(yīng)用最多的無(wú)鉛焊料合金目前應(yīng)用最多的用于再流焊的無(wú)鉛焊料是三元共晶或近共晶形式的Sn-Ag-Cu焊料。Sn(3~4)wt%Ag(0.5~0.7)wt%Cu是可接受的范圍，其熔點(diǎn)為217℃左右。美國(guó)采用Sn3.9Agwt%0.6wt%Cu無(wú)鉛合金歐洲采用Sn3.8Agwt%0.7wt%Cu無(wú)鉛合金日本采用Sn3.0Agwt%0.5wt%Cu無(wú)鉛合金Sn-0.7Cu-Ni焊料合金用于波峰焊。其熔點(diǎn)為227℃。手工電烙鐵焊大多采用Sn-Cu、Sn-Ag或Sn-Ag-Cu焊料。④無(wú)鉛焊料合金的選擇合金組分決定：焊料的熔點(diǎn)（焊接溫度）焊點(diǎn)的電氣性能和機(jī)械強(qiáng)度焊料的成本無(wú)鉛合金的選擇要根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境、可靠性要求、成本、工藝等方面因素綜合考慮。(a)合金材料與元器件的相容性選擇無(wú)鉛合金材料時(shí)必須考慮元件的耐熱性問(wèn)題還要考慮焊料合金和元器件表面鍍層材料的相容性(b)合金材料與工藝的相容性

再流焊工藝中，組裝板上所有的元器件都要經(jīng)受再流焊爐比較長(zhǎng)時(shí)間的高溫考驗(yàn)，因此希望再流焊峰值溫度不要太高，相對(duì)而言Sn-Ag-Cu的熔點(diǎn)比Sn-Cu低一些，因此再流焊大多選擇Sn-Ag-Cu焊料；波峰焊工藝中，通孔元件的元件體在PCB傳輸導(dǎo)軌上方，元件體溫度不會(huì)超過(guò)焊料的熔點(diǎn)，波峰焊可以采用Sn-Ag-Cu和Sn-0.7Cu、或Sn-0.7Cu-0.05Ni焊料合金；手工焊大多采用Sn-Ag-Cu、Sn-Ag、Sn-Cu焊料。(c)合金材料的熔點(diǎn)與電子設(shè)備工作溫度的相容性

常用無(wú)鉛焊料合金的熔點(diǎn)與應(yīng)用

焊接方式合金成份（wt%）熔點(diǎn)（oC）應(yīng)用再流焊Sn-3.0Ag-0.5CuSn-3.5Ag-0.7Cu216～220通信設(shè)備、電力、汽車(chē)電子、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療等Sn-3.5Ag221軍工、高可靠領(lǐng)域Sn-58Bi139低溫焊料用于DVD、VCD等波峰焊Sn-0.7CuSn-0.7Cu-0.05Ni227消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品Sn-3.0Ag-0.5CuSn-3.0Ag-0.7Cu216～220通信設(shè)備、電力、等較高要求的產(chǎn)品手工焊接與返修Sn-3.0Ag-0.5CuSn-3.5Ag-0.7Cu216～220通信設(shè)備、電力、汽車(chē)電子、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療等Sn-3.5Ag221軍工、高可靠領(lǐng)域Sn-0.7Cu-0.05Ni227消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品(d)對(duì)于高可靠、對(duì)人身安全有保障要求的產(chǎn)品應(yīng)選擇高性能合金建議選擇Sn-3.5Ag二元共晶合金。Sn-3.5Ag合金已在某些高可靠電子領(lǐng)域應(yīng)用了很長(zhǎng)的時(shí)間，已經(jīng)完成了大量測(cè)試，并且已被高可靠領(lǐng)域廣泛接受。例如福特汽車(chē)、摩托羅拉等公司對(duì)使用Sn-3.5Ag合金的測(cè)試板進(jìn)行了熱循環(huán)試驗(yàn)(-40℃～140℃)和全面熱疲勞測(cè)試研究，測(cè)試結(jié)果顯示Sn-3.5Ag合金的可靠性與Sn-37Pb共晶合金相差無(wú)幾甚至更好。Sn-3.5Ag回流焊溫度比Sn-37Pb高20～30℃，目前無(wú)鉛元器件的耐高溫也已經(jīng)提高到250～260℃了。

(e)考慮成本目前所有的無(wú)鉛合金成本都比Sn-37Pb高出35%以上。無(wú)鉛焊膏也比Sn-Pb焊膏貴一些，但還不那么敏感；無(wú)鉛波峰焊和手工焊用的焊錫條和焊錫絲的合金成本相當(dāng)高，尤其是無(wú)鉛波峰焊用的焊錫條成本更高。因此盡管Sn-Ag-Cu合金的機(jī)械性能和工藝性都比Sn-Cu合金優(yōu)越，但考慮成本，一些低附加值的消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品，一般都盡量選擇較低成本的Sn-Cu合金。但是對(duì)有較高要求電子產(chǎn)品的波峰焊工藝還是需要選擇Sn-Ag-Cu合金。目前已有低Ag的Sn-Ag-Cu替代用于波峰焊的Sn3Ag0.5Cu焊料。成本是制造商考慮選擇無(wú)鉛合金的重要條件之一⑤無(wú)鉛工藝對(duì)助焊劑的要求(a)焊劑與合金表面之間有化學(xué)反應(yīng)，因此不同合金成分要選擇不同的助焊劑。(b)由于無(wú)Pb合金的浸潤(rùn)性差，要求助焊劑活性高。(c)提高助焊劑的活化溫度，要適應(yīng)無(wú)鉛高焊接溫度，適應(yīng)無(wú)VOC，一般采用“水基”溶劑助焊劑

。(d)焊后殘留物少，并且無(wú)腐蝕性，滿(mǎn)足ICT探針能力和電遷移。印刷性、可焊性的關(guān)鍵在于助焊劑確定了無(wú)Pb合金后，關(guān)鍵在于助焊劑。例如有8家公司給Motorola提供無(wú)Pb焊膏進(jìn)行試驗(yàn)，有的電阻、電容移位比較多；潤(rùn)濕性好的焊膏，焊后不立碑。印刷性要求間隔1個(gè)小時(shí)印刷質(zhì)量不變化。要測(cè)1~8小時(shí)的黏度變化。無(wú)鉛焊劑必須專(zhuān)門(mén)配制免清洗Sn-Pb焊膏已經(jīng)使用了多年，而且已是成熟的技術(shù)。早期無(wú)鉛焊膏的做法是簡(jiǎn)單地將Pb-Sn焊料免清洗焊劑和無(wú)鉛合金混合，結(jié)果很糟糕。焊膏中助焊劑和焊料合金間的化學(xué)反應(yīng)影響了焊膏的流變特性（對(duì)印刷性能至關(guān)重要）。因此無(wú)鉛焊劑必須專(zhuān)門(mén)配制。同樣，波峰焊中無(wú)VOC免清洗焊劑也需要特殊配制。無(wú)鉛焊膏和波峰焊的水溶性焊劑對(duì)某些產(chǎn)品也是需要的。⑷無(wú)鉛產(chǎn)品PCB設(shè)計(jì)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(méi)有對(duì)無(wú)鉛PCB焊盤(pán)設(shè)計(jì)提出特殊要求，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)。有一種說(shuō)法值得討論：由于浸潤(rùn)性（鋪展性）差，無(wú)鉛焊盤(pán)設(shè)計(jì)可以比有鉛小一些。還有一種說(shuō)法：無(wú)鉛焊盤(pán)設(shè)計(jì)應(yīng)比有鉛大一些。業(yè)界較一致的看法：（a）為了減小焊接過(guò)程中PCB表面△t，應(yīng)仔細(xì)考慮散熱設(shè)計(jì)，例如均勻的元器件分布、銅箔分布，優(yōu)化PCB板的布局。盡量使印制板上△t達(dá)到最小值。（b）橢圓形焊盤(pán)可減少焊后焊盤(pán)露銅現(xiàn)象。過(guò)度階段BGA、CSP采用“SMD”焊盤(pán)設(shè)計(jì)減少“孔洞”SMDNSMDSMD(soldermaskdefined)NSMD

non-soldermaskdefined）有利于排氣不有利于排氣（c）BGA、CSP采用SMD焊盤(pán)設(shè)計(jì)有利于排氣。（d）過(guò)渡階段雙面焊（A面再流焊，B面波峰焊）時(shí)，A面的大元件也可采用SMD焊盤(pán)設(shè)計(jì)，可減輕焊點(diǎn)剝離現(xiàn)象。（e）為了減少氣孔，BGA、CSP焊盤(pán)上的過(guò)孔應(yīng)采用盲孔技術(shù)，并要求與焊盤(pán)表面齊平。（f）無(wú)鉛波峰焊（通孔元件）焊盤(pán)設(shè)計(jì)措施

在嚴(yán)格按照波峰焊工藝中介紹的焊盤(pán)設(shè)計(jì)要求外，還可以采取以下措施：采用SMD焊盤(pán)設(shè)計(jì)，可減輕焊點(diǎn)剝離現(xiàn)象通孔直徑=引腳直徑+0.5mm(有鉛0.2～0.4mm)，增加通孔直徑有利于助焊劑滲入通孔，改善通孔中焊料填充率

設(shè)計(jì)時(shí)盡量使阻焊膜遠(yuǎn)離焊點(diǎn)，可以減少錫珠采用高質(zhì)量或亞光型阻焊膜減少錫珠粘連的機(jī)會(huì)（g）選擇性波峰焊焊盤(pán)設(shè)計(jì)措施焊點(diǎn)周?chē)拈g隙

單波焊接：進(jìn)板方向尾部留5mm空間，其余三邊留2mm空間多噴嘴浸焊：焊點(diǎn)與周邊器件或不需要焊接的焊點(diǎn)之間至少保持2mm間距選擇性波峰焊焊盤(pán)設(shè)計(jì)措施周邊SMD器件的長(zhǎng)軸應(yīng)垂直于焊接方向，這種設(shè)計(jì)可以避免這些已經(jīng)完成回流焊接器件不會(huì)被沖掉3.印刷工藝、模板設(shè)計(jì)無(wú)鉛焊膏的選擇、評(píng)估、與管理模板設(shè)計(jì)印刷工藝參數(shù)⑴無(wú)鉛焊膏的選擇、評(píng)估、與管理（a）無(wú)鉛焊膏與有鉛焊膏一樣，生產(chǎn)廠(chǎng)家、規(guī)格很多。即便是同一廠(chǎng)家，也有合金成分、顆粒度、黏度、免清洗、溶劑清洗、水清洗等方面的差別。主要根據(jù)電子產(chǎn)品來(lái)選擇。例如盡量選擇與元件焊端一致的合金成分。（b）應(yīng)多選擇幾家公司的焊膏做工藝試驗(yàn)，對(duì)印刷性、脫膜性、觸變性、粘結(jié)性、潤(rùn)濕性以及焊點(diǎn)缺陷、殘留物等做比較和評(píng)估，有條件的企業(yè)可對(duì)焊膏進(jìn)行認(rèn)證和測(cè)試。有高品質(zhì)要求的產(chǎn)品必須對(duì)焊點(diǎn)做可靠性認(rèn)證。（c）由于潤(rùn)濕性差，因此無(wú)鉛焊膏的管理比有鉛更加嚴(yán)格。⑵模板設(shè)計(jì)模板設(shè)計(jì)屬于SMT可制造性設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一1998年IPC為模板設(shè)計(jì)制訂了IPC7525（模板設(shè)計(jì)指南），2004年修訂為A版。IPC7525A標(biāo)準(zhǔn)主要包含名詞與定義、參考資料、模板設(shè)計(jì)、模板制造、模板安裝、文件處理/編輯和模板訂購(gòu)、模板檢查/確認(rèn)、模板清洗、和模板壽命等內(nèi)容。模板厚度設(shè)計(jì)模板印刷是接觸印刷，模板厚度是決定焊膏量的關(guān)鍵參數(shù)。模板厚度應(yīng)根據(jù)印制板組裝密度、元器件大小、引腳（或焊球）之間的間距進(jìn)行確定。通常使用0.1mm～0.3mm厚度的鋼片。高密度組裝時(shí)，可選擇0.1mm以下厚度。模板開(kāi)口設(shè)計(jì)最基本的要求研究證明：面積比＞0.66，焊膏釋放體積百分比＞80%面積比＜0.5，焊膏釋放體積百分比＜60%寬厚比＝開(kāi)口寬度(W)/模板厚度(T)面積比＝開(kāi)口面積/孔壁面積矩形開(kāi)口的寬厚比/面積比：寬厚比：W/T＞1.5（無(wú)鉛＞

1.6）面積比：L×W/2(L+W)×T＞0.66（無(wú)鉛＞

0.71）影響焊膏脫膜能力的三個(gè)因素開(kāi)孔尺寸[寬(W)和長(zhǎng)(L)]與模板厚度(T)決定焊膏的體積理想的情況下，焊膏從孔壁釋放（脫膜）后，在焊盤(pán)上形成完整的錫磚（焊膏圖形）面積比/寬厚比、開(kāi)孔側(cè)壁的幾何形狀、和孔壁的光潔度無(wú)鉛工藝的模板設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素

（無(wú)鉛焊膏和有鉛焊膏在物理特性上的區(qū)別）無(wú)鉛焊膏的浸潤(rùn)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有鉛焊膏；無(wú)鉛焊膏的助焊劑含量通常要高于有鉛焊膏，無(wú)鉛合金的比重較低；由于缺少鉛的潤(rùn)滑作用，焊膏印刷時(shí)填充性和脫膜性較差。無(wú)鉛工藝的模板設(shè)計(jì)IPC-7525A“StencilDesignGuidelines”標(biāo)準(zhǔn)為無(wú)鉛工藝提供相關(guān)建議。作為通用的設(shè)計(jì)指南，絲網(wǎng)開(kāi)口尺寸將與PCB焊盤(pán)的尺寸相當(dāng)接近，這是為了保證在焊接后整個(gè)焊盤(pán)擁有完整的焊錫。弧形的邊角設(shè)計(jì)也是可以接受的一種，因?yàn)橄鄬?duì)于直角的設(shè)計(jì)，弧形的邊角更容易解決焊膏粘連的問(wèn)題。無(wú)鉛模板開(kāi)口設(shè)計(jì)

開(kāi)口設(shè)計(jì)比有鉛大，焊膏盡可能完全覆蓋焊盤(pán)①對(duì)于Pitch>0.5mm的器件一般采取1:1.02~1:1.1的開(kāi)口，并且適當(dāng)增大模板厚度。②對(duì)于Pitch≤0.5mm的器件通常采用1:1開(kāi)口，原則上至少不用縮?、蹖?duì)于0402的器件通常采用1:1開(kāi)口，為防止元件底部錫絲、墓碑、回流時(shí)旋轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，可將焊盤(pán)開(kāi)口內(nèi)側(cè)修改成弓形或圓弧形；印焊膏模板開(kāi)口特殊修改方案Chip元件開(kāi)口修改方案

IC開(kāi)口修改方案

舉例1：0402CHIPC、R、L設(shè)計(jì)值X1:1Y≤20mil做20mil＞20mil做1:1G16mil(0.4mm)備注四角倒3mil(0.075mm)圓設(shè)計(jì)值X≤22mil做22mil＞22mil做1:1Y1:1G以?xún)?nèi)切方式做16mil(0.4mm)備注四角倒4mil(0.1mm)圓舉例2：功率晶體管小型功率晶體管X1：1Y1：1引腳做橢圓X1、Y1約200mil,二道架橋10~12mil小型功率晶體管X1：1Y1：1引腳做橢圓X1、Y1約400mil,開(kāi)口三道架橋10~12mil舉例3：IC、QFP、排阻等器件

PitchXY0.4mm7.5mil外側(cè)放大4mil（0.1mm）0.5mm9.5mil外側(cè)放大4mil（0.1mm）0.65mm12mil外側(cè)放大4mil（0.1mm）0.8mm18mil1：1開(kāi)口1.0mm22mil1：11.27mm30mil1：1備注所有IC，QFP均做橢圓形IC中間接地開(kāi)孔做面積70％，十字架橋12milQFP中間接地開(kāi)孔做面積60％，十字架橋12mil一般印焊膏模板開(kāi)口尺寸及厚度

元件類(lèi)型PITCH焊盤(pán)寬度焊盤(pán)長(zhǎng)度開(kāi)口寬度開(kāi)口長(zhǎng)度模板厚度寬度比面積比PLCC1.27mm0.65mm2.0mm0.60mm1.95mm0.15-0.25mm2.3-3.80.88-1.48(50mil)(25.6mil)(78.7mil)(23.6mil)(76.8mil)(5.91-9.84mil)QFP0.635mm0.635mm0.635mm0.635mm0.635mm0.635mm1.7-2.00.71-2.0(25mil)(13.8mil)(59.1mil)(11.8mil)(57.1mil)(5.91-7.5mil)QFP0.50mm0.254-0.33mm1.25mm0.22-0.25mm1.2mm0.125-0.15mm1.7-2.00.69-0.83(20mil)(10-13mil)(49.2mil)(9-10mil)(47.2mil)(4.92-5.91mil)QFP0.40mm0.25mm1.25mm0.2mm1.2mm0.10-0.125mm1.6-2.00.68-0.86(15.7mil)(9.84mil)(49.2mil)(7.87mil)(47.2mil)(3.94-4.92mil)QFP0.30mm0.20mm1.00mm0.15mm0.95mm0.075-0.125mm1.50-2.00.65-0.86(11.8mil)(7.87mil)(39.4mil)(5.91mil)(37.4mil)(2.95-3.94mil)0402

0.50mm0.65mm0.45mm0.6mm0.125-0.15mm

0.84-1.00

(19.7mil)(25.6mil)(17.7mil)(23.6mil)(4.92-5.91mil)0201

0.25mm0.40mm0.23mm0.35mm0.075-0.125mm

0.66-0.89

(9.84mil)(15.7mil)(9.06mil)(13.8mil)(2.95-3.94mil)元件類(lèi)型PITCH焊盤(pán)寬度焊盤(pán)長(zhǎng)度開(kāi)口寬度開(kāi)口長(zhǎng)度模板厚度寬度比面積比BGA1.27mmφ0.80mm

φ0.75mm

0.15-0.20mm

0.93-1.25(50mil)(31.5mil)

(29.5mil)

(5.91-7.87mil)UBGA1.00mmφ0.38mm

φ0.35mm0.35mm0.115-0.135mm

0.67-0.78(39.4mil)(15.0mm)

(13.8mil)(13.8mil)(4.53-5.31mil)UBGA0.50mmφ0.30mm

φ0.28mm0.28mm0.075-0.125mm

0.69-0.92(19.7mil)(11.8mm)

(11.0mil)(11.0mil)(2.95-3.94mil)FlipChip0.25mm0.12mm0.12mm0.12mm0.12mm0.08-0.10mm

1.0(10mil)(5mil)(5mil)(5mil)(5mil)(3-4mil)FlipChip0.20mm0.10mm0.10mm0.10mm0.10mm0.05-0.10mm

1.0(8mil)(4mil)(4mil)(4mil)(4mil)(2-4mil)Flip

Chip0.15mm0.08mm0.08mm0.08mm0.08mm0.025-0.08mm

1.0(6mil)(3mil)(3mil)(3mil)(3mil)

模板加工方法的選擇模板技術(shù)對(duì)焊膏釋放的百分比起很重要的作用，應(yīng)根據(jù)組裝密度來(lái)選擇加工方法。通常，引腳間距為0.025"(0.635mm)以上時(shí)，選擇化學(xué)腐蝕(chem-etched)模板；當(dāng)引腳間距在0.020"(0.5mm)以下時(shí)，應(yīng)該考慮激光切割和電鑄成形的模板。模板加工方法：化學(xué)腐蝕(chem-etch)：遞減(substractive)工藝激光切割(laser-cut)：機(jī)械加工混合式(hybrid)：腐蝕+激光電鑄(electroformed)：遞增的工藝金屬模板加工一般要求(1)模板表面平坦(2)模板厚度誤差＜±10％(3)開(kāi)孔與PCB焊盤(pán)一一對(duì)準(zhǔn)，錯(cuò)位＜0.2mm，窄間距錯(cuò)位＜0.1mm(4)模板開(kāi)孔切割面應(yīng)垂直(或喇叭口向下)，中間凸出部分不可超過(guò)金屬板厚的15％(5)開(kāi)孔尺寸精度＜±0.01mm(6)鋼網(wǎng)張力：一般35～50N/cm，最小應(yīng)＞25N/cm，各處張力之差不超過(guò)0.5N/cm印刷工藝參數(shù)（a）一般情況下，印刷工藝不會(huì)受到太大的影響。（b）因?yàn)闊o(wú)鉛的低浸潤(rùn)力問(wèn)題。回流時(shí)自校正（Self-align）作用非常小，因此印刷精度比有鉛時(shí)要求更高。（c）無(wú)鉛焊膏的助焊劑含量高于有鉛焊膏，合金的比重較低，印刷后焊膏圖形容易坍塌；另外由于無(wú)鉛焊劑配方的改變，焊膏的粘性和流變性、化學(xué)穩(wěn)定性、揮發(fā)性等也會(huì)改變。因此有時(shí)需要調(diào)整印刷工藝參數(shù)。特別對(duì)于大尺寸PCB、開(kāi)口尺寸大小懸殊大、以及高密度的產(chǎn)品，有可能需要重新設(shè)置印刷參數(shù)。（d）由于粘性和流變性變化，每次印刷后會(huì)有些無(wú)鉛焊膏粘附在刮刀上，因此印刷周期可能需要放慢。4.貼裝工藝

（a）一般情況下，貼裝工藝也不會(huì)受到太大的影響。（b）因?yàn)闊o(wú)鉛的低浸潤(rùn)力問(wèn)題。回流時(shí)自校正（Self-align）作用非常小，因此，貼片精度比有鉛時(shí)要求更高。精確編程、控制Z軸高度、采用無(wú)接觸拾取可減小震動(dòng)等措施。（c）由于無(wú)鉛焊膏粘性和流變性的變化，貼裝過(guò)程中要注意焊膏能否保持粘著性，從貼裝、直到進(jìn)爐前能否保持元件位置不發(fā)生改變。5.無(wú)鉛回流焊接技術(shù)無(wú)鉛焊料高熔點(diǎn)、潤(rùn)濕性差給回流焊帶來(lái)了焊接溫度高、工藝窗口小的工藝難題，使回流焊容易產(chǎn)生虛焊、氣孔、立碑等缺陷，還容易引起損壞元器件、PCB等可靠性問(wèn)題。

如何設(shè)置最佳的溫度曲線(xiàn)，既保證焊點(diǎn)質(zhì)量，又保證不損壞元器件和PCB，就是無(wú)鉛回流焊接技術(shù)要解決的根本的問(wèn)題⑴無(wú)鉛再流焊的特點(diǎn)及對(duì)策特點(diǎn)對(duì)策高溫設(shè)備耐高溫，加長(zhǎng)升溫預(yù)熱區(qū)，爐溫均勻，增加冷卻區(qū)助焊劑耐高溫；PCB耐高溫；元器件耐高溫；增加中間支撐；工藝窗口小預(yù)熱區(qū)緩慢升溫，給導(dǎo)軌加熱，減小PCB及大小元器△t；提高浸潤(rùn)區(qū)升溫斜率，避免助焊劑提前結(jié)束活化反應(yīng)；盡量降低峰值溫度，避免損害PCB及元器件；加速冷卻，防止焊點(diǎn)結(jié)晶顆粒長(zhǎng)大，避免枝狀結(jié)晶的形成；對(duì)濕敏器件進(jìn)行去潮處理。潤(rùn)濕性差提高助焊劑活性；增加焊膏中助焊劑含量；增大模板開(kāi)口尺寸，焊膏盡可能完全覆蓋焊盤(pán)；提高印刷與貼裝精度；

充N(xiāo)2可以減少高溫氧化，提高潤(rùn)濕性。設(shè)置再流焊溫度曲線(xiàn)的依據(jù)：

（與有鉛工藝相同）(a)不同金屬含量的焊膏有不同的溫度曲線(xiàn)，應(yīng)按照焊膏加工廠(chǎng)提供的溫度曲線(xiàn)進(jìn)行設(shè)置（主要控制各溫區(qū)的升溫速率、峰值溫度和回流時(shí)間）。(b)根據(jù)PCB板的材料、厚度、是否多層板、尺寸大小。(c)根據(jù)表面組裝板搭載元器件的密度、元器件的大小以及有無(wú)BGA、CSP等特殊元器件進(jìn)行設(shè)置。⑵正確設(shè)置和優(yōu)化無(wú)鉛回流焊溫度曲線(xiàn)(d)還要根據(jù)設(shè)備的具體情況，例如加熱區(qū)長(zhǎng)度、加熱源材料、再流焊爐構(gòu)造和熱傳導(dǎo)方式等因素進(jìn)行設(shè)置。熱風(fēng)爐和紅外爐有很大區(qū)別，紅外爐主要是輻射傳導(dǎo)，其優(yōu)點(diǎn)是熱效率高，溫度陡度大，易控制溫度曲線(xiàn)，雙面焊時(shí)PCB上、下溫度易控制。其缺點(diǎn)是溫度不均勻。在同一塊PCB上由于器件的顏色和大小不同、其溫度就不同。為了使深顏色器件周?chē)暮更c(diǎn)和大體積元器件達(dá)到焊接溫度，必須提高焊接溫度。熱風(fēng)爐主要是對(duì)流傳導(dǎo)。其優(yōu)點(diǎn)是溫度均勻、焊接質(zhì)量好。缺點(diǎn)是PCB上、下溫差以及沿焊接爐長(zhǎng)度方向溫度梯度不易控制。(e)還要根據(jù)溫度傳感器的實(shí)際位置來(lái)確定各溫區(qū)的設(shè)置溫度。(f)還要根據(jù)排風(fēng)量的大小進(jìn)行設(shè)置。(g)環(huán)境溫度對(duì)爐溫也有影響，特別是加熱溫區(qū)短、爐體寬度窄的再流焊爐，在爐子進(jìn)出口處要避免對(duì)流風(fēng)。⑵三種無(wú)鉛再流焊溫度曲線(xiàn)

三角形溫度曲線(xiàn)升溫-保溫-峰值溫度曲低峰值溫度曲線(xiàn)三角形回流焊溫度曲線(xiàn)對(duì)于PCB相對(duì)容易加熱、元件與板材料有彼此接近溫度、PCB表面溫差Δt較小的產(chǎn)品可以使用三角形溫度曲線(xiàn)。當(dāng)錫膏有適當(dāng)配方，三角形溫度曲線(xiàn)將得到更光亮的焊點(diǎn)。但助焊劑活化時(shí)間和溫度必須符合無(wú)鉛溫度曲線(xiàn)的較高溫度。三角形曲線(xiàn)的升溫速度是整體控制的，與傳統(tǒng)的升溫-保溫-峰值曲線(xiàn)比較，能量成本較低。（a）簡(jiǎn)單的產(chǎn)品的無(wú)鉛回流焊溫度曲線(xiàn)（b）推薦的升溫-保溫-峰值溫度曲線(xiàn)通過(guò)緩慢升溫，充分預(yù)熱PCB，降低PCB表面溫差Δt，使PCB表面溫度均勻，從而實(shí)現(xiàn)較低的峰值溫度（235~2450C），避免損壞元器件和FR-4基材PCB。峰值溫度235~245℃可以滿(mǎn)足要求升溫-保溫-峰值溫度曲線(xiàn)升溫-保溫-峰值溫度曲線(xiàn)的要求升溫速度應(yīng)限制到0.5~10C/秒或40C/秒以下，取決于錫膏錫膏中助焊劑成分配方應(yīng)該符合曲線(xiàn)，保溫溫度過(guò)高會(huì)損壞錫膏的性能；在氧化特別嚴(yán)重的峰值區(qū)助焊劑必須保持足夠的活性。第二個(gè)溫度上升斜率在峰值區(qū)入口，典型的斜率為30C/秒液相線(xiàn)以上時(shí)間的要求50~60秒,峰值溫度235~2450C

。冷卻區(qū)，為了防止焊點(diǎn)結(jié)晶顆粒長(zhǎng)大，防止產(chǎn)生偏析，要求焊點(diǎn)快速降溫，但還應(yīng)特別注意減小應(yīng)力。例如，陶瓷片狀電容的最大冷卻速度為-2~-40C/秒。因此，要求有一個(gè)受控的冷卻過(guò)程。如果溫度曲線(xiàn)控制不當(dāng)，可能造成材料中的應(yīng)力過(guò)大（c）低峰值溫度曲線(xiàn)由于小元件比大元件、散熱片的升溫速度快，為了滿(mǎn)足所有元件液相線(xiàn)以上時(shí)間的要求，采用升溫-保溫-峰值溫度曲線(xiàn)。保溫的目的是要減小ΔT。大元件等大熱容量位置一般都滯后小元件到達(dá)峰值溫度，可采取保持低峰值溫度，較寬峰值時(shí)間，讓小元件等一等大元件，然后再降溫的措施。以防損壞元器件。低峰值溫度(230~240℃

)曲線(xiàn)（接近Sn63/Pb37）230~240℃

小元件大元件*低峰值溫度損壞器件風(fēng)險(xiǎn)小，能耗少；*但對(duì)PCB的布局、熱設(shè)計(jì)、回流焊接工藝曲線(xiàn)的調(diào)整、工藝控制、以及對(duì)設(shè)備橫向溫度均勻性等要求比較高；*對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品，可能需要260℃?！鎡（d）對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品，可能需要260℃才能焊好。因此FR-4基材PCB就不能滿(mǎn)足要求了。⑷無(wú)鉛回流焊工藝控制①設(shè)備控制不等于過(guò)程控制再流焊爐中裝有溫度（PT）傳感器來(lái)控制爐溫。例如將加熱器的溫度設(shè)置為230℃，當(dāng)PT傳感器探測(cè)出溫度高于或低于設(shè)置溫度時(shí)，就會(huì)通過(guò)爐溫控制器（可控硅繼電器）停止或繼續(xù)加熱（新的技術(shù)是控制加熱速度和時(shí)間）。然而，這并不是實(shí)際的工藝控制信息。由于PCB的質(zhì)量、層數(shù)、組裝密度、進(jìn)入爐內(nèi)的PCB數(shù)量、傳送速度、氣流等的不同，進(jìn)入爐子的PCB的溫度曲線(xiàn)也是不同的，因此，再流焊工序的過(guò)程控制不只是監(jiān)控機(jī)器的控制數(shù)據(jù)，而是對(duì)制造的每塊PCB的溫度曲線(xiàn)進(jìn)行監(jiān)控。否則它就只是機(jī)器控制，算不上真正的工藝過(guò)程控制。必須監(jiān)控實(shí)時(shí)溫度曲線(xiàn)由于工藝窗口變小了，因此更要嚴(yán)格控制溫度曲線(xiàn)②必須對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化——設(shè)置最佳溫度曲線(xiàn)再流焊溫度曲線(xiàn)優(yōu)化依據(jù)：(a)焊膏供應(yīng)商提供的溫度曲線(xiàn)(b)元件能承受的最高溫度及其它要求。例如鉭電容、BGA、變壓器等器件對(duì)最高溫度和耐受時(shí)間的要求。(c)PCB材料能承受的最高溫度，PCB的質(zhì)量、層數(shù)、組裝密度以及銅的分布等情況。在實(shí)施過(guò)程控制之前，必須了解再流焊的焊接機(jī)理，具有明確的技術(shù)規(guī)范。再流焊技術(shù)規(guī)范一般包括：最高的升溫速率、預(yù)熱溫度和時(shí)間、焊劑活化溫度和時(shí)間、熔點(diǎn)以上的時(shí)間及峰值溫度和時(shí)間、冷卻速率。IPC／JDEC-STD-020Ｃ推薦的潮濕敏感元件

無(wú)鉛再流焊溫度曲線(xiàn)升溫速率：0.5～1.5℃/s，一般不超過(guò)2℃/s；峰值溫度：235～245℃，范圍230℃～260℃，目標(biāo)240℃～245℃；液相溫度以上時(shí)間：45s～75s，允許30s～90s，目標(biāo)45s～60s；到達(dá)比峰值溫度小5℃以上的回流時(shí)間：20～40s曲線(xiàn)總長(zhǎng)度：從室溫（25℃）升至峰值溫度的時(shí)間3～4min，最大不超過(guò)8min；降溫斜率：最大不超過(guò)6℃/s。各溫區(qū)的參數(shù)設(shè)置范圍：Sn-Ag3.0-Cu0.5焊料再流焊技術(shù)規(guī)范③再流焊爐的參數(shù)設(shè)置必須以工藝控制為中心根據(jù)再流焊技術(shù)規(guī)范對(duì)再流焊爐進(jìn)行參數(shù)設(shè)置（包括各溫區(qū)的溫度設(shè)置、傳送速度、風(fēng)量等），但這些一般的參數(shù)設(shè)置對(duì)于許多產(chǎn)品的焊接要求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。例如較復(fù)雜的印制板要使最大和最小元件都能達(dá)到0.5~4μm界面合金層厚度，當(dāng)PCB進(jìn)爐的數(shù)量發(fā)生變化時(shí)、當(dāng)環(huán)境溫度或排風(fēng)量發(fā)生變化時(shí)、當(dāng)電源電壓和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生波動(dòng)時(shí)，都可能不同程度的影響每個(gè)焊點(diǎn)的實(shí)際溫度。因此如果產(chǎn)生的實(shí)時(shí)溫度曲線(xiàn)接接近于上限值或下限值，這種工藝過(guò)程就不穩(wěn)定。由于工藝過(guò)程是動(dòng)態(tài)的，即使出現(xiàn)很小的工藝偏移，也可能會(huì)發(fā)生不符合技術(shù)規(guī)范的現(xiàn)象。

由此可見(jiàn)，再流焊爐的參數(shù)設(shè)置必須以工藝控制為中心，避開(kāi)技術(shù)規(guī)范極限值。這種經(jīng)過(guò)優(yōu)化的設(shè)備設(shè)置可容納更多的變量，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生不符合技術(shù)規(guī)范的問(wèn)題。④必須正確測(cè)試再流焊實(shí)時(shí)溫度曲線(xiàn)

確保測(cè)試數(shù)據(jù)的精確性需要考慮以下因素：熱電偶本身必須是有效的：定期檢查和校驗(yàn)必須正確選擇測(cè)試點(diǎn)：能如實(shí)反映PCB高、中、低溫度熱電偶接點(diǎn)正確的固定方法并必須牢固還要考慮熱電偶的精度、測(cè)溫的延遲現(xiàn)象等因素最簡(jiǎn)單的驗(yàn)證方法：1、將多條熱電偶用不同方法固定在同一個(gè)焊盤(pán)上進(jìn)行比較2、將熱電偶交換并重新測(cè)試⑤通過(guò)監(jiān)控工藝變量，預(yù)防缺陷的產(chǎn)生當(dāng)工藝開(kāi)始偏移失控時(shí)，工程技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、進(jìn)行分析、判斷（是熱電偶本身的問(wèn)題、接點(diǎn)固定的問(wèn)題、還是爐子溫度失控、傳送速度、風(fēng)量發(fā)生變化……），然后根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行處理。通過(guò)快速調(diào)整工藝的最佳過(guò)程控制，預(yù)防缺陷的產(chǎn)生。目前能夠連續(xù)監(jiān)控再流焊爐溫度曲線(xiàn)的軟件和設(shè)備也越來(lái)越流行。（例如KIC公司推出的溫度監(jiān)控系統(tǒng)－包括硬件和軟件）KICVision自動(dòng)測(cè)量爐溫曲線(xiàn)的系統(tǒng)

KIC24/7還配有一個(gè)光纖感應(yīng)器對(duì)進(jìn)入爐內(nèi)的每一快組裝板進(jìn)行跟蹤并記錄

現(xiàn)代檢測(cè)設(shè)備軟件技術(shù)的先進(jìn)性

例如AOI設(shè)備(a)AOI設(shè)備產(chǎn)生兩種類(lèi)型的過(guò)程控制信息

定量的信息，如元件偏移的測(cè)量等

定性信息，可通過(guò)直接報(bào)告缺陷信息來(lái)決定全部裝配過(guò)程的品質(zhì)。該信息可用于決定制造過(guò)程的系統(tǒng)缺陷。(b)AOI具有強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)功能能夠直接統(tǒng)計(jì)出ppm數(shù)據(jù)(c)AOI能夠直接生成控制圖AOI能夠直接生成控制圖

當(dāng)繪出的點(diǎn)超出預(yù)設(shè)的極限，操作員可以糾正缺陷

選擇一個(gè)控制圖作為主監(jiān)視圖這個(gè)圖經(jīng)常在檢查設(shè)備或返工站顯示

操作員可以選擇一個(gè)點(diǎn)來(lái)作進(jìn)一步的調(diào)查，并且可產(chǎn)生一個(gè)更詳細(xì)的缺陷分類(lèi)圖

左圖是一個(gè)總結(jié)Pareto圖分類(lèi)的缺陷的報(bào)告。該圖告訴過(guò)程工程師什么類(lèi)型的缺陷正在出現(xiàn)。在本例中，最重要的缺陷是橋接，它占了缺陷的42%。線(xiàn)性圖顯示與Pareto條形圖有聯(lián)系的缺陷的累積百分率。它表明最多的三種缺陷占產(chǎn)品上發(fā)生的錯(cuò)誤的75%。如果這些缺陷被消除，那么可得到重大的過(guò)程改進(jìn)。再進(jìn)一步深究這數(shù)據(jù)，可以確定焊錫短路的位置。

左圖顯示焊錫短路缺陷發(fā)生在哪里。通過(guò)逐個(gè)位置的檢查特殊缺陷的發(fā)生，工程師可更好地分析缺陷的根源。在本例中，最多缺陷的位置造成錫橋總數(shù)量的15%。由于這個(gè)至關(guān)重要，缺陷的根源將要求進(jìn)一步的調(diào)查。AOI的放置位置主要有三個(gè)放置位置：（a）錫膏印刷之后（b）回流焊前（3）回流焊后多品種、小批量生產(chǎn)時(shí)可以不連線(xiàn)。（a）AOI置于錫膏印刷之后可檢查：焊膏量不足。焊膏量過(guò)多。焊膏圖形對(duì)焊盤(pán)的重合不良。焊膏圖形之間的粘連。PCB焊盤(pán)以外處的焊膏污染（b）AOI置于回流焊前可檢查：是否缺件元件是否貼錯(cuò)極性方向是否正確有無(wú)翻面和側(cè)立元件位置的偏移量焊膏壓入量的多少。（c）AOI置于回流焊后可檢查：是否缺件元件是否貼錯(cuò)極性方向是否正確有無(wú)翻面、側(cè)立和立碑元件位置的偏移量焊點(diǎn)質(zhì)量：錫量過(guò)多、過(guò)少（缺錫）、焊點(diǎn)錯(cuò)位焊點(diǎn)橋接6.無(wú)鉛波峰焊特點(diǎn)及對(duì)策無(wú)鉛波峰焊接的主要特點(diǎn)也是高溫、潤(rùn)濕性差、工藝窗口小。無(wú)鉛波峰焊的難度比無(wú)鉛再流焊的難度還要大得多。要從PCB設(shè)計(jì)開(kāi)始采取措施（孔徑比設(shè)計(jì)應(yīng)比有鉛焊接大一些），