无铅焊接：开发一个稳健的制程
By Gerjan Diepstraten
本文将研究确定什么参数对无铅焊接有最大和最小影响的方法。目的是要建立一个质量和可重复性受控的无铅制程 ... 。
开发一套稳健的方法
检验一个焊接制程是否稳健，就是要看其对于各种输入仍维持一个稳定输出 ( 合格率 ) 的能力。输入的变化是由“噪音”因素所造成的。甚至在印刷电路板 (PCB) 进入回流炉之前，一些因素将在一个表面贴装装配内变化。
首先，在制程中使用的材料中存在变化。这些变化存在于锡膏特性如成分、润滑剂、粉末和氧化物；板的材料，考虑到不同的供货商和不同的存储特性；和组件。其次，变化可能发生在表面贴装制程的第一部分：锡膏印刷与塌落和组件贴装。第三，噪音因素可来自制造区域的室内条件 - 温度与湿度。这些输入变量要求最佳的加热曲线，它必须对所有变量都敏感性最小，和一个量化制程能力的方法。
回流曲线
就回流焊接而言，无铅合金的使用直接影响过程温度，因此影响到加热曲线。提高熔化温度缩小了制程窗口，因为液相线以上的时间和允许的最高温度 250 ° C( 为了防止组件损坏和板的脱层 ) 没有改变。
三角形 ( 升温到形成峰值 ) 曲线
我们可以区分那些关键的和接近回流焊接现实极限的制程和那些较不关键的制程。对于 PCB 相对容易加热和组件与板材料有彼此接近温度的制程，可以使用三角形温度曲线 ( 图一 ) 。三角形温度曲线建议用于诸如计算机主板这样的产品，它在装配上的温度差别小 ( 小的Δ T) 。
三角形温度曲线有一些优点。例如，如果锡膏针对无铅三角形温度曲线适当配方，将得到更光亮的焊点和改善的可焊性。可是，助焊剂激化时间和温度必须符合无铅温度曲线的较高温度。三角形曲线的升温速度是整个控制的，在该制程中保持或多或少是相同的。其结果是焊接期间 PCB 材料内的应力较小。与传统的升温 - 保温 - 峰值曲线比较，能量成本也较低。
