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&>&&>&回流焊技术资料
有铅工艺和无铅工艺的区别
最近有很多电子行业的朋友问起：“有铅工艺和无铅工艺之间的差别到底在哪里？价格差那么大，对生产的影响到底体现在哪些方面？该如何选择？”也有朋友一直在说无铅工艺还不如有铅工艺，无铅工艺单波峰焊接不了等问题；今天就特地就这个问题和大家探讨一下，发表一些我的个人看法。
无铅工艺趋势
首先我们来看看有铅和无铅的趋势，随着国际环保要求逐步提高，无铅工艺成为电子产业发展的一个必然过程。尽管无铅工艺已经推行这么多年，仍有部分企业使用有铅工艺，但无铅工艺完全代替有铅这是一个必然的结果。但是无铅工艺在使用方面有些地方也许还不如有铅工艺，所以我们以后要研究的是如何让无铅工艺更好地替代有铅工艺。让rosh环保更广泛的普及，达到既盈利又环保的双赢目标。
无铅工艺的现状
当前国内许多大公司也没有完全采用无铅工艺而是采取有铅工艺技术来提高可靠性，在机车行业中西门子和庞巴迪等国际知名公司也没有完全采用无铅工艺进行生产，而是尽量豁免。
图为：十温区的回流焊
当前有许多专业也认为无铅技术还有许多问题有待于进一步认识，如著名工艺专家李宁成博士也认为当前的无铅工艺技术的发展还没有有铅技术成熟，如先前的无铅焊接采用的最多的Sn3Ag0.5Cu焊料合金，最近发现由于Cu的含量稍低，焊点可靠性有些问题，有人建议将Cu的质量分数提高到1%~2%，但是现在时常上还没有这种焊料合金的产品。同时无铅焊接的电子产品的可靠性数据远远没有有铅焊接生产的电子产品丰富。
有铅工艺和无铅工艺的比较
有铅工艺技术有上百年的发展历史，经过一大批有铅工艺专家研究，具有交好的焊接可靠性和稳定性，拥有成熟的生产工艺技术，这主要取决于有铅焊料合金的特点。
有铅焊料合金熔点低，焊接温度低，对电子产品的热损坏少；有铅焊料合金润湿角小，可焊性好，产品焊点“假焊”的可能性小；焊料合金的韧性好，形成的焊点抗震动性能好于无铅焊点。
& & & & & & & & & & & &&图：&&有铅工艺窗口和无铅工艺窗口对比&&&&&&
无铅焊接工艺从目前的研究结果中摸索有可替代合金的熔点温度都高于现有的锡铅合金。例如从目前较可能被业界广泛接受的“锡----银----铜”合金看来，起熔点是217℃，这将在焊接工艺中造成工艺窗口的大大缩小。理论上工艺窗口的缩小为从锡铅焊料的37℃降到23℃。实际上，工艺窗口的缩小远比理论值大。因为在实际工作中我们的测温法喊有一定的不准确性，加上DFM的限制，以及要很好地照顾到焊点“外观”等，回流焊接工艺窗口其实只有约14℃。同信达有铅锡线&&&&
&&&&&不只是工艺窗口的缩小给工艺人员带来巨大的挑战，焊接温度的提高也使得焊接工艺更加困难。其中一项就是高温焊接过程中的氧化现象。我们都知道，氧化层会使焊接困难、润湿不良以及造成虚焊。氧化程度除了器件来料本身要有足够的控制外，拥护的库存条件和时间、加工前的处理(例如除湿烘烤)以及焊接中预热(或恒温)阶段所承受的热能(温度和时间)等都是决定因素。
图为：中型8温区上下热风回流焊
&由于无铅焊接工艺窗口比起含铅焊接工艺窗口有着显著的缩小，业界有些人认为氮气焊接环境的使用也许有必要。氮气焊接能够减少熔锡的表面张力，增加其湿润性。也能防止预热期间造成的氧化。但氮气非万能，它不能解决所有无铅带来的问题。尤其是不可能解决焊接工艺前已经造成的问题。
在目前的回流焊接设备中，使用强制热风对流原理的炉子设计是主流。热风对流技术在升温速度的可控性以及恒温能力方面较强。在加热效率和加热均匀性以重复性等方面较弱。这些弱点，在含铅技术中体现的并不严重，许多情况下还可以被接受。随着无铅技术工艺窗口的缩小和对重复性的更高要求，热风对流技术将受到挑战。
无铅工艺和有铅工艺技术特点对比表：&
无铅工艺特点
有铅工艺特点
焊料合金成分
有多种焊料合金可供选择，目前逐步同意为Sn96.5Ag3Cu0.5(SAC305)；最好回流焊接和波峰焊接都选择同一款焊料合金。但是考虑到成本，许多厂家波峰焊接会选择Sn99.3Cu0.7焊料。对生产现场焊料合金的使用造成混乱
无论是何种焊接方式，焊料合金一直采用Sn63Pb37,不会对生产现场焊料合金的使用造成混乱
焊料合金使用混乱
焊料合金使用混乱，目前有人提倡使用Cu的质量分数在1%~2%的合金，但是市场上还没有此类产品
焊料合金单一
波峰焊接用的锡条和手工焊接用的锡线，成本提高2.7倍。回流焊接用的锡膏成本提高约1.5倍
焊料成本低
焊料合金熔点温度
温度高217℃
温度低183℃
焊料可焊性
焊点脆，不适合手持和振动产品
焊点韧性好
焊料/焊端兼容性
焊端中不能含铅
焊端中可以含铅
无论是波峰焊/回流焊/手工焊接，能耗比有铅焊接多10%~15%
需要添加新的波峰焊机
不需要(提升产能例外)
设备温区数量要多，以增加调整回流温度曲线灵活性。炉体长
也可以采用多温区的设备，增强温度曲线调整的灵活性
更换烙铁头
不需要更换
印刷/贴片机
不需要更换，但是印刷/贴片精度要求更高
不需要更换
水清洗工艺
不建议使用
工艺窗口小，温度曲线调整较难。焊点空洞难以消除。焊点上锡不好
工艺窗口大，温度曲线调整较易。焊点空洞较好消除，焊点上锡较好
焊点上锡不好，需要加快冷却，锡槽合金杂质含量检测频繁度加大，有可能生产现场需要检测仪器
焊点上锡较好，锡槽合金杂质含量检测频繁度不大，不需要生产现场检测仪器
烙铁头损耗加快
烙铁头损耗较小
可以沿用有铅时用的板材，最好采用高Tg板材。采用高Tg板材，板材成本上升10%~15%
板材不需要改变
有机可焊性保护(OSP)，化学镍金
热风整平，也可采用有机可焊性保护(OSP),化学镍金
焊盘平整，对印刷工序要求高，PCB保存时间短，对计划要求高。对ICT测试有影响
焊盘平整，对印刷工序要求不高，PCB保存时间长，对计划要求不高。对ICT测试没有影响，存在“黑盘”的可能性
耐热性要求高
耐热性要求不是很高
焊端可焊性
焊点粗糙，检验较难
焊点光亮，检验较易
“爆米花”现象
由于温度的升高，在无铅焊接中许多IC的防潮敏感性都会提高一到两个等级。也就是说，拥护的防潮控制或处理必须加强。这对于那些很小批量生产的用户将有较严重的影响。因为许多很小批量生产的用护都有较长时间的来料库存时间。如果库存的防潮设施不理想，就必须通过组装前烘烤除湿的做法来防止“爆米花”的问题。烘烤虽然能够解决“爆米花”问题，但烘烤过程中会加剧器件焊端的氧化，带来了焊接的难度。一个可行的做法是使用惰性环境烘烤，但这在设备、耗材(惰性气)和管理上都大大增加了成本
IC的防潮敏感性只要加以注意和管理即可，容易得到控制
在无铅技术中更加严重。这是因为无铅合金的表面张力较强的原因。解决的原理和含铅技术一样，其中通过DFM控制器件焊端和焊盘尺寸以及两端热容量最为有效。其次可通过工艺调整减少器件两端的温差。该注意的是，虽然原理不变，但无铅的工艺窗口会小一些，所以用户必须首先确保本身使用的炉子有足够的能力，即有良好的加热效率以及稳定的气流
在有铅技术中存在，但有铅工艺窗口会宽一些，容易解决
在锡铅技术中已经是个不容易完全解决的问题。而进入无铅技术后，这问题还会随无铅合金表面张力的提高而显得更严重。要消除“气孔”问题，有三个因素必须注意；锡膏特性(锡膏选择)、DFM(器件焊接端结构、焊盘和模板开口设计)以及回流工艺(温度曲线的设置)。其控制原理和含铅技术中没有不同，知识工艺窗口小了些
在锡铅技术中“气孔”问题是个不容易完全解决的问题
业界可靠性数据
可靠性数据不足，还有许多未知的特点或缺点没有发现
可靠性数据很多，已使用很多年
无铅工艺和有铅工艺成本和设备通用性比较：
&绝大多数的有铅设备都适用于无铅工艺，包括：印刷机、贴片机、回流炉、BGA返修台、分板机和测试设备。只有一个例外，那就是波峰焊机，无铅/有铅波峰焊机要严格区分。
1.&&成本大大提高
有铅工艺转化为无铅工艺，其成本提高主要是无铅辅助材料和无铅印制电极板成本提高，无铅器件成本基本差不多。
2.&&无铅和有铅工艺设备通用性比较
有铅工艺转化为无铅工艺，在设备上基本通用，只是在波峰焊机和锡锅两种设备要严格区分，具体对比如下表：&
可用于有铅工艺，但用过后就无法再转回无铅工艺
可用于有铅工艺，但用过后就无法再转回无铅工艺
有铅工艺和无铅工艺讲解结论：
在无铅工艺技术完善以前，企业是否采用无铅工艺，应考虑到公司制造生产设备，当然也要顾及今后的无铅工艺技术的发展，因此对于各制造厂应慎重考虑和抉择采用无铅工艺。
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显卡芯片BGA的经验和心得分享
&1、显卡在做BGA的时候，夹具一定要看平不平。夹具如果不平需要调整，否则会造成PCB变形，有时候造成的虚焊会让你很郁闷，而且还不容易找到原因。2、如果bga返修台是远红外上加热的机器，记住芯片晶圆一定要贴上铝箔纸，否则显卡芯片很容易报废。3、不管bga返修台是什么机器，有铅还是无铅，尽可能的提高下加热温度（在不掉件和不伤害背面元器件的情况下）。这里原因要说明一下：对于无铅，我们往往下温区260度，上温区220~240度（热风和纯红外的还不同）。拆显卡芯片时因为芯片是已经焊在PCB上，下温区的热量很容易由PCB导到芯片上。但在重植焊接芯片时，情况就不一样了，这时芯片锡球并没有和PCB形成良好的接触，自然导热并不佳，下温区的温度如果不够的话，那仅靠上加热设定的温度是很难把显卡的芯片焊好的。如果发现显卡虚焊，但你又提高上加热的温度那就错了，这样会造成芯片的温度更高从而导致芯片做废。正确的还是尽量提高下温区温度，然后合适的上加热温度就可以了。如果显卡芯片怕热，可以把下加热过程时间放长点，调整加热曲线，延长预热时间（虽然很不经济）。4、对于倒装显卡芯片，我们都喜欢在锡球化了后，用镊子轻推或轻压芯片，使之良好接触。这是可以的。但万万不可用镊子在倒装的晶片上施压，原因是倒装芯片的锡球虽然有用黑胶封固，但高温下会变软。在焊接过程中如果动那个晶圆，轻则和基板虚焊，重则爆锡破裂报废。5、BGA焊接显卡时，对于喜欢冒气泡的焊油要少刷点，防止气泡把锡球顶出来；对不怎么冒泡，焊接过后成固态的焊油（如559），则可以稍微多刷点，加强助焊和导热效果。6、个人觉得直接加热钢网比植球台好用多了，加热钢网用熟悉后植珠基本百分百成功。但要注意一点，如果是用直接加热钢网植球，则去掉钢网后最后刷层焊油再用风***吹一下，否则植球可能有点不整齐、不平整，从而影响上机焊接成功率。7、夏天PCB焊盘用吸锡线拖没问题，冬天的话，建议还是用刀口烙铁开400度直至拖到比较平就可以了，这样反而不影响BGA成功率。如果硬上吸锡线，手工不精的话，是很容易掉点的（北方天冷更是明显）。8、无论什么卡或板，只要不确定短时间之前没上过焊台的，一律要烤板。烤板的方法很多。如果不烤板，后果往往很严重，比如爆PCB、焊芯片之类的。以上为个人经验，供仅参考,如有不当请指正!
&&( 14:11:18)&&( 11:5:3)&&( 10:25:29)&&( 11:51:12)&&( 14:54:16)&&( 15:6:47)&&( 9:54:19)&&( 14:22:1)
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无铅焊锡条的成分是什么？与有铅焊锡条有什么不同
来源：华南城网五金频道
[摘要]如今有些客户担心花高价金额收购无铅焊锡条买回来的是有铅焊锡条，这样使自个公司出产的无铅商品即过不了欧盟规范，也弄丢了客户，浪费了无穷本钱。
如今有些客户担心花高价金额收购无铅焊锡条买回来的是有铅焊锡条，这样使自个公司出产的无铅商品即过不了欧盟规范，也弄丢了客户，浪费了无穷本钱。
无铅焊锡条成分：99.3Sn0.7Cu。欧盟规范小于1000PPM, 无铅焊锡条熔点：223&，无铅焊锡条英文写法：Lead-free solder。目前为止尚没有世界通用界说，可学习规范：管道焊接用焊料及张华键铅含量低于0.2wt%(美国)，0.10.2wt%(欧洲)。外观：亮光如镜。
有铅焊锡条成分：63Sn37Pb。6337焊锡条熔点：183&6337焊锡条含锡量63，含铅37适用于波峰焊和手炉，在经过精选电解提纯和特别的精粹熔制特别技术之后，极大的除去了焊锡中的杂质元素和微细氧化物质，并在6337焊锡条中加入了微量的抗氧化元素，确保焊锡制品具有极佳的质量。无需经过欧盟规范，不试用于无铅商品，光泽度没有无铅焊锡条亮光。6337焊锡条是从有铅车间出产出来的商品。
责任编辑：hexq
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