无铅工艺对PCB耐热要求

  高温对PCB同样有不利影响。其一,主要体现在因高温树脂老化变黄而降低强度;其二是高温容易造成PCB的热变形,特别是PCB的Z轴与X-Y方向的CTE不匹配,造成金属化孔镀层断裂失效等可靠性问题。因此在PCB的选材时应对PCB耐热性能的相关参数Tg、Td、CTE、Z轴CTE进行评估。

  采用PCB焊盘表面镀层的无铅化,其选择的品种也较多,如SnAg合金热风整平、化镍浸金、浸镀银、浸镀锡OSP、电镀镍金等。上述工艺都能支持在无铅技术中的应用。
  但在化镍浸金工艺中应注意预防黑盘的发生,它会严重影响焊点(尤其是BGA/CSP)的可靠性和电气性能;OSP则应选用最新研制的HT-OSP它的耐热性远高于普通的OSP,由于HT-OSP涂覆工艺最终生成的焊接介面层IMC是Cu6Sn5合金,它的机械强度要高于化镍浸金所生成的焊接介面层Ni3Sn4,因此HT-OSP涂覆将是今后发展的主流方向,但在实施过程会出现HT-OSP涂覆是否符合要求的难题,因为HT-OSP涂覆难以用肉眼识别。
  在用于无铅电子产品的选材方面,消费类产品可以采用FR-4基材;工业类及投资类产品需要采用耐高温的FR-5基材;对于高频板则选用聚四氟乙烯板;而用于低成本的无铅电子产品也可选用CEM-1、CEM-3基材。
  印刷过程注意事项
  在印刷中应注意无铅锡膏黏度的变化,特别是Sn-Ag-Cu膏锡比重比Sn-Pb锡膏低,故Sn-Ag-Cu锡膏印刷性差,易粘印刷刮刀,在印刷微细焊盘时感觉明显,通常解决这类问题的最好办法是对不同厂家的锡膏做全面评估。此外,由于无铅膏锡的润湿力小,-再流时自校正( Self-Align)作用比较小,因此,无铅锡膏的印刷精度都应比有铅时更高,以保证良好的焊接效果。
  贴片工艺
  贴片工艺在无铅技术中受到的影响较小。锡膏在贴片工序的作用是固定住贴片后的器件,使它不会在焊接前偏移原位。锡膏是否能够很稳定地固定贴后的器件,其关键是锡膏的黏结力。此外,由了无铅锡膏再流时自对中能力差,因此,要求贴片精度比有铅工艺要求更高,包括Z轴吸放高度的一致性。

 

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