无铅技能现状及过渡阶段应留意的问题
摘要: 本文扼要简绍了无铅技能展开的现状、国内军工企业面对的有铅无铅混装的问题以及在无铅向有铅工艺过渡阶段应留意的问题
要害词：无铅；混装；焊接工艺
1概述
跟着人类对环境保护的要求日益严厉，电子装联技能向无铅化的方向展开已是必定，欧盟在2003年终究经过了《关于作废电子电气设备指令》（WEEE）、《关于在电子电气设备中制止运用某些有害物质指令》（RoHS）两项法则，于2006年7月1日起实施。我国信息产业部于2004年2月24日经过了《电子信息产品污染防治管理办法》，其首要内容与欧盟指令相似，并于2007年3月1日起实施。
无铅焊接技能运用焊接资料为无铅焊料合金，这类焊料的熔点均高于共晶的锡铅焊料，就意味着焊接温度的进步带来了元器材焊装要接受过高温度的晦气影响，一起，无铅焊接的可焊性及构成焊点牢靠性尚存在不如有铅焊接的问题，成为制约在军事、航空航天或某些特定范畴的电子产品运用的重要原因。
可是，咱们现在和今后恰当长的一段时刻面对的问题是：咱们选用的进口集成元器材，能收购到的大多为工业级、乃至为民用级，呈现了有铅和无铅器材并存的现象，工艺性杂乱了许多。单纯依照有铅工艺拼装，不只不能确保其焊接质量，有用防止焊接缺点，并且从战略武器运用的环境条件及储存寿数要求视点来讲，产品的焊点牢靠性也无法确保。
2现状剖析
2.1 无铅焊料合金的现状
现在已知的无铅焊料多达几十种，所用的合金资料的成分包含两元系、三元系以及多元系。但归纳起来，大多数都选用以锡Sn为主，恰当增加银Ag、锌Zn、铜Cu、锑Sb、铋Bi、铟In等金属元素所组成，且首要经过焊料合金化来改进合金功能，得到抱负的机械、电气和热功能。全球无铅焊料运用较广泛的首要有五大系列无铅合金焊料，分别是Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Bi系、Sn-In系以及Sn-Zn系。最常见的无铅焊料首要是以Sn-Ag、Sn-Zn、Sn-Bi为基体，在其间增加适量其他金属元素所组成的三元合金和多元合金。
2.2 无铅工艺技能的现状
焊料合金和元器材引线及印制板镀层的无铅化，导致无铅焊料熔点的进步带来的首要问题是缩小了焊接工艺窗口，对电子装联出产线再流焊接工序、波峰焊接工序、手艺焊接提出更高要求。跟着无铅焊料合金及无铅焊接要害技能的打破，现在国际上各大设备出产厂商推出了多种标准的无铅再流焊机、无铅波峰焊机及用于无铅手艺焊接的PID控温烙铁。从硬件上为无铅工艺技能的广泛运用奠定了根底。
据了解，国内各大型出产出口产品企业在多年前就开端活跃盯梢和了解全球各国（特别是欧盟）对环保产品的要求，在活跃盯梢和了解铅、汞、镉六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等六种有害物质代替资料和代替技能的根底上，各自展开了小批量的代替技能论证和实验，取得了一些根底的工艺实验数据，并在设备引进和相关技能改造中，立足于无铅工艺技能的要求。
2.3 国内军工职业无铅焊接工艺现状
现在国内军工职业在无铅焊接工艺方面遇到的问题和咱们大体相同，一方面，因为其电子产品的特殊性，重要性，对产品在不同运用状况、运用环境的牢靠性有很高要求，一个焊点毛病或许导致产品失效，乃至整个实验受挫，构成巨大损失。而无铅焊接工艺归于新式的工艺技能，从现在国际上的焊接资料展开水平看、在不同环境下对资料功能的知道及工艺才能等方面还远未到达对锡铅焊接技能把握的水平；另一方面，国内军工职业在部分新研发类型、预研及高新项目中规划人员为确保产品功能，选购了国外集成电路芯片，因为现在欧盟、美国、日本等发达国家除军等第元器材选用有铅镀层外，其工业级和民用级元器材引出端均选用无铅镀层和焊球。而国内只能收购到其工业级或民用级元器材，这就导致国内部分军工职业被逼在有铅工艺设备的条件下，在电路板组件上装联国外无铅器材，因为无铅焊料合金与锡铅焊料合金功能存在巨大差异，现在国内军工单位仅仅在装联工艺技能采纳一些应对办法，解决无铅器材在有铅工艺条件下装联问题，关于无铅器材与有铅焊料及印制板镀层进行焊接的兼容性、产品牢靠性问题，因为触及的要素较多还没有深入研究，并且有些定论还赖以长时刻的实验数据。
3 有铅向无铅过渡阶段需求留意的问题
3.1 清晰收购元器材的特点
咱们知道，有铅焊料和无铅焊端混用作用最差。假如遇到了无铅元器材而出产前没有发现，出产中仍是选用有铅焊料和有铅工艺，将会呈现很多的焊接缺点，构成产品质量不合格乃至批作废。因而，咱们在备料时要留意元器材的焊端资料是否无铅，假如是无铅元器材，一定要弄清楚是什么镀层资料，特别是BGA/CSP和新式封装的器材。
3.2 留意PCB导电图形外表保护层品种
PCB导电图形外表保护层特别是焊盘外表的保护层品种也会影响焊接的质量。出产前应清晰PCB外表保护层特别是焊盘外表保护层的品种，了解其运用条件和优劣势，现在运用较多的保护层有Sn-Pb HASL、浸Ag、浸Sn、OSP和ENIG这五种。
3.3 再流焊接炉温曲线设置
再流焊接炉温曲线的设置是十分要害的，直接影响焊点的质量和牢靠性，因而有必要重复实验、屡次丈量，找出最佳的曲线设置。炉温曲线设置时首要考虑以下几点：
为了防止锡须的呈现，下降回流焊工艺中引进的温度应力问题，炉温曲线宜选用斜坡升温形式，而不是传统的渠道升温形式。
应考虑到部分有铅元器材、连接器以及PCB板的耐高温问题，峰值温度宜尽量低于245 ℃，最好在235 ℃～245 ℃之间。
考虑PCB板外表各点温度的均匀性要求、以及在较低峰值温度下完成较长的熔化时刻（40 s～70 s），恰当下降链条传输速度。
升温斜率尽量控制在2.0 ℃/s左右，削减锡球的构成。
3.4 波峰焊接工序
波峰焊接进程是基板焊接部分加热，元件的本体一般不与焊料触摸或触摸时刻较短，对元器材来讲耐热性根本没有问题，波峰焊接工艺中应留意的问题是焊料的潮湿性、PCB板变色变形以及锡杂等问题，并尽量下降热冲击的影响。
