目前正在进行的无铅工艺讨论,很自然地把人们的目光吸引到清除产品和工艺中含铅成份问题上。然而在电子产品制造过程中还有其它材料和工艺也因此受到影响,为此必须采取新措施和新思路以保证工艺生产流程中各项性能指标可靠运行。表面安装粘接剂性与焊接材料密切相关,受采用无铅工艺带来的变化影响。尽管无铅工艺温度增高是影响粘接剂性能的明显因素,而合金自身表面张力和比重等物理性能也有一定作用。
无铅装配中粘接性能
采用无铅合金进行波峰焊接机操作有明显变化,包括焊接槽温度上升到260°C左右,合金温度也高于锡铅焊料,无铅焊接波形也发生差异,波接触时间增加用于补偿浸润速度较慢的不足。片状波调整后产生更多的旋转作用,从而对焊料起到更好的浸润作用。上述每个因素对元构件和粘接剂固紧定位都有一定作用。
如果焊接环境侵鉵严重,估计穿越无铅波时可能出现构件脱焊失落率较高现象是不可避免,但只要注意工艺操作中临界参数的掌握,这种现象就可避免,装配程序也可随之"微调"达到最佳效果。无故障工艺基本原则如下:
粘接剂固化
首先表面贴装粘接剂必须完全固化是十分重要的。固化度对在经受波动环境中对粘接是否成功起到重要作用。装配工以前通常作法只是在焊接剂局部固化后随即作业,用较短时间或较低温度降低工艺耗时,同时也降低构件粘接应力;然而在现在无铅工艺中,要求粘接剂全部固化后作业以保持粘接强度。要求粘接结构连接贯通度较高,以保证高温强度和抗化学侵鉵能力达到最大化。粘接剂强度随着温度升高而降低,因此残余热强度比室温下原始强度更为重要。粘接剂玻璃隔热越温度是抗热度很好指标之-,温度越高越好。
图1- 温度与粘接强度性能曲线图
焊药类型
在无铅工艺中焊药类型选择是表面安装粘接剂可靠性能另一个关键因素。粘接剂如果没有完全固化会受到焊药侵蚀,尤其使用乙二醇类焊药。然而即使水基焊药,我们仍然推荐粘接剂应完全固化后作业,以保证焊接可靠。
焊接合金材料
无铅焊接合金具有较大表面张力,当焊料熔化时在构件上产生较大的拉力作用。如果焊料流放较差能造成较斜波峰线,造成PCB通过时受到阻力较大,构件受到的作用力也因此增大。另外还有个保证粘接固化很好理由。