您当前位置:首页 >> 焊接资讯 >> 无铅焊接技术中的测试和检测问题

焊接资讯

无铅焊接技术中的测试和检测问题

来源:本站编辑    发布日期:2019-8-15    阅读次数:960 次
    在世界范围内,主要工业国家都在迅速消减有铅焊接制造工艺,其中包括PCB组件。北美、欧盟和日本都计划采用"无铅"技术,许多公司也尽可能快地放弃有铅焊接工艺。一些公司充分利用这一形势,把无铅技术作为加强其消费者市场的主要手段。
    转向无铅焊接技术几乎使PCB组件的方方面面都受到了影响,包括测试和检测手段。这里,我们着重论述一些相关的技术问题,以及无铅焊接给自动光学检测(AOI)、自动X射线检测(AXI)以及在线测试(ICT)等主要测试和检测技术带来的影响。
 
新型焊接技术的概念
    当前禁止使用铅焊料的趋势促使电子制造商和工业组织,开始考虑转变传统的锡-铅焊接化学方法,寻求新的出路。新型无铅焊接概念主要包括锡-银-铜和锡-铜焊接技术。大部分电子业同行为实现无铅焊接,正在向锡-银-铜合金家族转型。随着许多工艺的变化,应慎重考虑,采用更合适的配料比例,以适合更大范围的应用,使这种指定的合金既符合产品的营销要求,又经济实用。
 
回流温度
    无铅焊配料具有较高的熔点,可能会使元件与/或组件损坏。按照无铅焊接概念,SnAgCu的熔点温度从183℃提高到近217℃,峰值温度高达260℃。通过较长时间的预加热可以使高温得到适当降低。修复温度也受到影响,有些部件的修复温度可达280℃。
    这种较高温度下使用的元件必须进行资格认证,未经认证的元件要求进行手工组装。
 
光学检测问题
    检测无铅焊接基本上与检测常规的有铅焊接没有什么区别。无铅焊接的焊点外形看起来与传统的锡-铅焊点十分相似。检测属于哪种类型的焊接,关键是找到正确判断每种外形视觉特征的检测机理。
    然而,无铅和有铅焊接的焊点从外表看还是有些差别的,并影响AOI系统的正确性。无铅焊点的条纹更明显,并且比相应的有铅焊点粗糙,这是由于从液态到固态的相变造成的。因此,这类焊点看起来显得更粗糙、不平整。另外,无铅焊料的表面张力较高,不像有铅焊料那么容易流动,形成的圆角形状也不尽相同。这些视觉上的差异要求对AOI设备和软件重新校准。举例来说,某些有铅焊接AOI系统中设置的"自动通过值"可能与无铅焊接存在轻微的差别。
    如果当前正使用人工检测仪,并考虑转换为AOI系统,正是合适的机会,因为此时人工检测仪必须进行"重新校准"。
 
自动X射线检测问题
    无铅焊的球形焊点中虚焊增多。无铅焊的焊接密度较高,可以检测出焊接中出现的裂缝和虚焊。铜、锡和银应属于"高密度"材料,因此,像铅这类材料阻碍X射线的照射。所以,有必要对X射线系统进行重新校准,但是所有的X射线检测公司-无论他们生产手动还是自动X射线检测系统-都说自己的设备对于检测无铅焊接没有问题,但是为了进行优良焊接的特性表征、监控组装工艺,以及进行最重要的焊点结构完整性分析,对设备的检测要求有所提高。
 
无铅焊对ICT的影响
    前面已提到,锡合金是一种无铅焊选择,然而,锡焊会出现"金属须"现象-即小的金属凸起,伸出焊点或焊盘之外。这类须状物可能生长的很长,使两个焊区的电流过大,出现短路,引起设备故障。采用在线测试可以很容易地发现这一问题,但锡须的生长可能需要一定的时间,这可能是一个长期存在的可靠性问题。许多组织正在积极努力,试图最大限度地减少这种现象的发生。
    为了优化无铅焊接的回流工艺,我们增加了焊剂的使用量,在非清洗环境,随着接触电阻的增大,可能污染探针头,对设备性能有损。因此,要求加强对设备的维护工作,或者把探针头改换为更尖锐的类型。但是,更尖的探针头可能与无铅焊的脆性发生冲突,引起损伤。由于无铅焊的脆性,在对测试设备中组件的弯曲特性加以限制时要加倍小心。
 
返修&修复问题
   最后要考虑的问题是无铅焊对返修和修复工作的影响。无铅合金的熔解需要较高的温度。如果组件上的元件尺寸较大,会出现较高的热耗散,因此应对元件进行预加热。由于采用无铅焊接,并且在裸PCB片中去除了某种阻燃剂,修复时要求的高温可能会损坏元件与/或组件。许多公司也都在努力减少或消除PCB组装线的缺陷,建立"零缺陷"组装线。

 

作者:Admin返回
上一条:丝网印刷术语
下一条:铅的危害