有铅无铅回流焊接温度曲线设定指引.doc

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1、有铅无铅回流焊接温度曲线设定指引由于在原先的锡铅电路板上需要使用一些无铅组件，于是出现了向后兼容的问题。就向后兼容的问题而言，一些组件只进行了无铅表面处理。对组件供货商来说，同时提供锡铅和无铅两类同种组件是不划算的。表面进行了无铅处理的含铅组件在使用时是没有问题的。但是，在一块原来的锡铅电路板上使用无铅BGA，问题就来了。由于所有其他组件是锡铅组件，如果使用最大峰值温度为220℃的锡铅焊接温度曲线，此时无铅BGA焊球是部分地熔化，或者完全不能实现再流焊接，会出现一系列焊点可靠性的问题。那么，我们究竟应该使用哪一种回流焊温度曲线呢？这里有两种方案：第一个办法是，使用标准的锡铅回流焊温

2、度曲线。除了无铅BGA以外，所有组件的峰值再熔温度在210℃至220℃之间。因此无铅BGA和其他锡铅组件不要放在一起焊。在锡铅组件完成再流焊之后，使用选择性焊接，即采用选择性激光焊接系统来贴放和焊接所有的无铅BGA。选择性激光焊接系统只是贴装和焊接无铅BGA，不会影响四周已经在对流回流焊炉中完成了焊接的锡铅组件。第二个办法是，如果没有锡铅焊接温度曲线，又想在同一个焊炉中焊接所有的锡铅组件和一些无铅BGA，那么回流焊峰值温度必须不会损坏锡铅组件，但又足以对无铅BGA进行回流焊。千万别忘了，由于电路板上大多数组件是锡铅组件，你要使用锡铅焊膏。因此，峰值温度在210℃至220℃之间，是适

3、合锡铅组件的，但是对于熔点在217℃至221℃之间的无铅BGA，则温度不足。如果峰值温度为226℃至228℃，高于液相线（TAL）的时间为45到60秒，这就足以对无铅BGA进行回流焊，又不会损坏同一块电路板上的所有锡铅组件。如果226℃至228℃的再流焊温度范围太狭窄，难以完成向后兼容锡铅组件和无铅BGA的焊接，可以考虑采用选择性激光焊接，或者去找提供锡铅焊球BGA的供货商。开发任何一种温度曲线，使用正确的热电偶很重要。我们需要K型热电偶，它连有一根36号AWG导线。如果热电偶导线较粗，会吸收过多热量。绝对不要使用温胶带，因为它们在回流焊过程中会松掉，测量到的是焊炉里空气的温度，而

4、不是焊点的温度。在任何情况下，都必须使用高温焊料或者导热粘合剂把热电偶贴在焊点上。对于BGA，要从电路板底部开始，在内圈和外圈BGA焊盘上钻孔，幷把热电偶推到接近表面的最高点，测量BGA焊球的温度。内圈和外圈BGA焊球，彼此之间的温差度必须在2℃之内。在不同的组件位置安放四至六个热电偶，来描述最低到最高受热容量区域，其中，至少有两个热电偶是用于BGA的。有一种误解认为，一个对流式回流焊炉的回流温度曲线适用于所有电路板，因而，不需要为每一种电路板专门制定再流焊温度曲线。这是不对的。因为，每一种电路板热容量不同，而且每一种电路板有不同的组装模式。同一块双面电路板，根据每一面组件的布局和

5、铜箔面的分布，每一面可能要求有不同的再流焊温度曲线。还有一个误解认为，如果要改变再流焊温度曲线，可以改变传送带的速度来做到。仅仅改变传送带的速度是容易的，但是，这不是正确的方法，因为它会改变电路板在各个温区时的温度。现在可以买到整套的硬件和软件，简化回流焊温度曲线的开发。一旦得到预期的回流温度曲线，就可以对印刷了焊膏、贴上了组件的电路进行生产；在回流焊之后，检测焊点的质量。只是在电路板某个具体位置中出现的随机性问题可能是与焊接有关；在具体位置中一直出现的问题可能是由于加热不均匀，与温度曲线有关。至始至终都会出现的问题也可能与焊膏质量和焊盘图形的设计有关。   当回流焊温度曲线给出了

6、理想的结果（假定设计和其他材料变量都已经经过优化），就把这个温度曲线确定下来，不能再改变了。