无铅工艺的要求

一、 对材料的要求
a、 PCB板
无铅PCB设计
(1) 提倡为环保设计,需要考虑WEEE在选材、制造、使用、回收成本等方面因素,但到目前为止还没有对无铅PCB焊盘设计提出特殊要求,没有标准。
(2) 有一种说法值得讨论:由于浸润性(铺展性)差,无铅焊盘设计可以比有铅小一些。
(3) 还有一种说法:无铅焊盘设计应比有铅大一些。
(4) 业界较一致的看法:
(a)为了减小焊接过程中PCB表面△t,应仔细考虑散热设计,例如均匀的元器件分布、铜箔分布,优化PCB板的布局。尽量使印制板上△t达到最小值。
(b)椭圆形焊盘可减少焊后焊盘露铜现象
(c) BGA、CSP 采用SMD焊盘设计有利于排气。
(d)过度时期双面焊(A面再流焊,B面波峰焊)时, A面的大元件也可采用SMD焊盘设计,可减轻焊点剥离现象。
(e)为了减少气孔, BGA、CSP 焊盘上的过孔应采用盲孔技术,并要求与焊盘表面齐平。
b、 焊料
①根据不同公司产品要求选择不同的无铅合金焊料
②助焊剂 : 使用低固态免洗助焊剂会提高可焊性和减少焊点变色的可能性
c、 电子元器件
①耐高温,抗热冲击强
②元件焊端镀层与元器件的合金,铅的含量需低于无铅IPC标准。
二、对焊接设备的要求
a、回流焊机
① 耐350 ℃以上高温,抗腐蚀。
②  设备横向温度均匀,横向温差<±2℃,必要时对导轨加热或采用特殊材料的导轨。
③  升温、预热区长度要加长,满足缓慢升温的要求。
④ 要求有两个回流加热区或提高加热效率。
⑤增加冷却装置,使焊点快速降温。
⑥对于大尺寸的PCB需要增加中间支撑。
⑦增加助焊剂回收装置,减少对设备和环境的污染。
对无铅再流焊设备的主要要求:
• 缓慢升温
• 助焊剂活化区快速升温,要求回流区热效率高,能够快速升到回流温度。
• 快速冷却
b 、波峰焊机
①  耐高温,抗腐蚀,采用钛合金钢Sn锅、或在锅内壁镀防护层。并要求Sn锅温度均匀,<±2℃。
② 预热区长度要加长,满足缓慢升温的要求。
③  预热区采用热风加热器或通风,有利于水汽挥发。
④ 增加中间支撑,预防高温引起 PCB变形。
⑤ 增加冷却装置,使焊点快速降温。
⑥ 充N2可以减少焊渣的形成。
⑦ 增加助焊剂回收装置,减少对设备和环境的污染。
c 、返修设备
①  耐高温,抗腐蚀。
② 提高加热效率。
③ 增加底部预热面积和预热温度,尽量使PCB温度均匀。
④ 增加中间支撑,预防高温引起 PCB变形。