將組件正確焊接到一塊板上是組裝電路時(shí)要考慮的主要問(wèn)題之一。必須確保連接正確，焊接溫度正確，并且在焊接在一起后組件仍必須工作。本文檔介紹了基于JEDEC?J-STD 20D / IEC EN 61760-1：2006標(biāo)準(zhǔn)的仙童組件無(wú)鉛焊接指南。

無(wú)鉛SMT回流工藝背后的基本概念與電子行業(yè)數(shù)十年來(lái)使用的舊工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Sn63Pb37焊料相同?？紤]到電路板組件的負(fù)載以及對(duì)適當(dāng)材料和印刷工藝的選擇，對(duì)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋碚骺纱_?？煽浚弋a(chǎn)量，低返工的裝配運(yùn)行。同樣，無(wú)鉛波峰焊工藝的正確表征可以使端子和通孔始終保持潤(rùn)濕狀態(tài)，而不會(huì)損壞同一板上的表面安裝元件。本應(yīng)用筆記介紹了飛兆半導(dǎo)體關(guān)于SMT和波峰焊曲線的起點(diǎn)的建議。

焊料概況基礎(chǔ)

熱電偶的放置對(duì)于準(zhǔn)確的焊料分布至關(guān)重要。諸如Jabil Circuit1之類的行業(yè)專家建議對(duì)電路板上的含鉛組件進(jìn)行檢查，以建立熱點(diǎn)（例如封裝體）和冷點(diǎn)（例如端子（位于焊盤圖案上的位置））。對(duì)于WLCSP和BGA之類的陣列封裝，這更具挑戰(zhàn)性，但非常重要。特別是大型陣列包裝。選擇主體的頂部，對(duì)于端子，建議在中心球和一個(gè)周邊球的中間鉆一個(gè)孔，以插入熱電偶。通常，熱電偶需要選擇最大的組件，因?yàn)橛捎谒鼈兊臒豳|(zhì)量，它們的回流速度最慢。還應(yīng)考慮印刷電路板（PCB）的最小封裝和邊緣，因?yàn)檫@些熱量很快，如果長(zhǎng)時(shí)間加熱，可能會(huì)承受過(guò)大的壓力。Fairchild強(qiáng)烈建議客戶查看JEDEC?JEP140中有關(guān)熱電偶的建議。

回流焊工藝

有關(guān)典型的無(wú)鉛表面貼裝（SMT）回流焊工藝的圖示，請(qǐng)參見圖1。在回流工藝中，每個(gè)工藝區(qū)域?qū)τ诖_保良好性能至關(guān)重要。

預(yù)熱區(qū)的目的是蒸發(fā)焊膏或電路板結(jié)構(gòu)中的所有溶劑。最高建議為每秒三攝氏度（3°C / s）的上升速率，以避免飛濺，焊錫橋接，塌落或焊球產(chǎn)生。仔細(xì)控制斜坡速率還有助于避免組件和PCB的熱沖擊應(yīng)力。

無(wú)鉛表面貼裝（SMT）回流焊工藝

在浸泡區(qū)，助焊劑成分被激活，并且端子和電路板焊盤上的氧化物都開始還原。在各種尺寸（和質(zhì)量）的零件混合在一起的情況下，均熱很重要，因?yàn)樗鼈兌紩?huì)在準(zhǔn)備焊接的過(guò)程中都升高溫度。

第三個(gè)工藝區(qū)域是回流區(qū)，在該區(qū)中，焊料中的焊料球開始融化在一起，形成固體物質(zhì)，以提供組件和板之間的結(jié)合強(qiáng)度。

最后一步是冷卻斜率。在這一點(diǎn)上，電路板和組件以受控的速度恢復(fù)到室溫，因此沒(méi)有金屬間化合物的焊料會(huì)削弱鍵合的形式。冷卻斜率會(huì)影響焊點(diǎn)中的晶粒結(jié)構(gòu)，從而影響板級(jí)可靠性；特別是跌落測(cè)試性能，更好的結(jié)構(gòu)可以帶來(lái)更好的結(jié)果。更快的降溫斜率會(huì)產(chǎn)生更細(xì)的晶粒結(jié)構(gòu)。

無(wú)鉛雙波峰焊工藝的焊錫曲線

為了在無(wú)鉛波峰焊工藝中獲得良好的結(jié)果，必須考慮焊錫的狀況，建議每5000板進(jìn)行分析。與傳統(tǒng)的SnPb焊料相比，無(wú)鉛焊料的潤(rùn)濕速度較慢，因此應(yīng)仔細(xì)優(yōu)化工藝。接觸時(shí)間，傳送帶速度和寬度是無(wú)鉛的關(guān)鍵參數(shù)。

無(wú)鉛雙波工藝

對(duì)于斜坡溫度，增量應(yīng)不超過(guò)200°C / s，預(yù)熱加熱速率在1-4°C / s之間，典型值為2°C / s。最終預(yù)熱階段的目標(biāo)應(yīng)該是使電路板溫度達(dá)到焊接溫度的125°C以內(nèi)。兩波之間的最大時(shí)間應(yīng)限制為10秒。冷卻斜率最高應(yīng)為5°C / s。最高溫度為260°C，不應(yīng)超過(guò)此溫度。

編輯：hfy