PCB科技 - 電路板無鉛波峰焊的特殊現象

無鉛波峰焊的特殊現象 電路板

1 QFP 2 Deterioration of heated solder joints
(1) Some QFP pins on the front of the circuit board have been re-soldered firmly in the lead-free solder paste, 當它們再次進入底部表面進行無鉛波峰焊的第二次高熱時, 偶爾會有幾個針腳融化. The unfavorable phenomenon of detachment (in fact, it will be worse for the second reflow on the reverse side of the circuit board).

(2) Especially the QFP pins that are close to the high-heat tin-filled PTH are most prone to thermal cracking and floating. The reason is that the amount of tin and heat of wave solde戒指 will escape from bottom to top (the larger the hole diameter, the worse), 導致SMT引脚附近受熱軟化, and the pin stress is applied to the pins to spring off (up to 201°C at this time).

（3）這種QFP引脚再次出現浮動裂紋的主要機理是，如果脚表面的原始電鍍層是錫鉛合金或錫鉍合金膜，雖然它已經用SAC305焊膏焊接，但這是因為焊點。 局部可以形成Sn36Pb2Ag（mp177°C）的3相低熔點合金，甚至可以形成mP98°C的Sn52Bi30Pb3相合金。 囙此，當再次加熱時，由於鉛的原始應力和局部熔化，它可能會開裂。

（4）預防方法是使用綠色油漆堵住孔，或在波峰焊的底面安裝一個專用的隔熱託盤（Pa11etS），並在頂面添加一個耐熱蓋板，以减少SMT焊點的復發。 熱，以及由於板的熱膨脹導致的板和孔銅的破裂。

（5）根本解決方案是完全消除鉛的任何來源，避免使用含鉍的pin膜或焊料，並完全消除局部低熔點的發生。

2. No multiple wave soldering is allowed to avoid losing the ring
For those using SAC alloy for wave soldering, 錫的溫度通常高達260-265攝氏度. 在4-5秒的强熱錫波接觸後, 焊接表面上PTH孔的邊緣已被銅嚴重腐蝕, 囙此，最好的解決方案是只實施單波峰焊. 一旦需要第二波補焊, 不僅孔邊緣的銅層會被侵蝕和變薄, 即使底部被打破, 底面上的銅環可能會被錫波沖走並造成損失. ring. 因此, 儘量不要進行二次波峰焊，以减少廢料.

在兩次無鉛波峰焊後，錫填充孔幾乎總是位於多層板的層壓板（B-Stae）處。 出現樹脂收縮問題。 儘管未被規範拒絕，但它會導致電路板過熱。 證據已經出來了。 此外，薄板的一小部分出現微裂紋，一旦鍍銅層的物理性能較差，甚至會造成破裂的危機。

3. QFP wave soldering can also be performed on the bottom plate surface
When the circuit board requires double-sided soldering of SMT components, 電路板底部也有QFP有源元件, 還需要通孔銷的波峰焊, 一般做法 電路板廠 首先在前表面回流焊膏, 然後板子翻過來，在頭頂上, 然後在底面上列印錫膏, 並再次在所有SMT組件上執行架空回流. 最後, 引脚組件在託盤的保護下局部波狀焊接在底部. 因此, 總共3次無鉛熱處理將對電路板和各種部件造成嚴重損壞.

此時，如果底面上的有源元件（如QFP或SOIC）也像小無源元件一樣粘合和定位，則整個底面是用浪湧波（擾流波）和平流波焊接的雙波，並且可以同時連接所有焊接的引脚元件。 這樣，不僅可以避免回流焊的熱測試，而且波峰焊方法可以一舉兩得，比錫膏回流焊便宜得多。

大規模QFP或SOIC波峰焊的問題是，由於錫波的拉動，緊密間距引脚經常短路。 此外，無鉛焊料的表面張力新增（即內聚力變大），災難尤其嚴重。 此時，您可以在佈局（佈局）開始時的引脚焊盤的四個角或兩端添加“焊料竊賊”，以便在波浪通過時，可以拖動原始焊盤。 錫的數量可以被尾部的偷錫賊吸收，各種短路可以消失。 然而，應該注意的是，IC朝下的封裝體此時將通過錫波。 就像SMT回流焊一樣，它必須直接被困在熱源中。 囙此，我們還必須注意J-STD-020C濕度靈敏度水准（MSL）。 防止包裝破裂的關鍵。

第四, the top hole should be reduced
Most of the current PCB設計 specifications or tools (Layout software) are the continuation of lead soldering conventions over the years. 事實上, the lead-free solder has poor soldering ability (referring to tin or loose tin) due to the increase of cohesive force. 在正常泵速下, 如果你想推動錫波~, I/L頂部甚至可能溢出並覆蓋前孔. 給那些打電話的人, 他們的機會不多. 錶6-5中的OJ-STD-001D，用於2級和3級電路板, 只需要孔中的錫量達到75%即可通過. 因此, 頂部孔環的尺寸不需要與底部表面相同, 否則，OSP膜的頂環將使外部銅徒然暴露. 受損的OSP膜很難確保銅表面在後續使用過程中不會生銹和遷移. 此時, the top hole can be reduced (the area of other square pads should also be reduced, or the "Solder Maskon Pad" (Solder Maskon Pad), 那就是, "Solder Mask Defined (SMD)" (SMD) approach, 一種是降低環側銅暴露的風險.