PCBA电子组装工艺基本上是热处理工艺。组装过程中热的处理,如果和所选材料、PCBA工艺设计、以及焊接工艺不能配合的话,可能造成产品质量的下降,甚至造成对焊点的破坏。要减少这方面的风险,我们需要对热处理所可能造成的问题进行仔细的了解和分析。当铅在无铅技术的要求下被从焊料、器件焊端、以及PCB焊盘上被除去的同时,整个组装工艺和焊点的可靠性上也出现了明显的变化。除此之外,在工艺设计和工艺原理上,无铅技术基本上没有带来太大的影响,许多锡铅时代的做法依然不变。不过由于新无铅材料特性上不像锡铅材料那么具有容忍性,这些工作在无铅技术中都要求做得比较全面和深入。
种类繁多的无铅材料,给焊接工艺以及可靠性研究工作带来很多不便。我们不可能,也没有意向在本文中有效的来解说某一焊接系统的技术知识(系统指包括某一焊料、器件、PCB焊盘镀层的组合),不过对于如何确保有较好可靠性的做法,以及一些无铅技术上的重要技术发现,在本文中将会与读者们分享。
器件封装的吸潮和热损坏
许多塑胶封装的器件,对吸潮问题都有一定的敏感性。这在传统锡铅技术中我们已经熟悉了。如果没有很好的预防和处理,吸潮将可能演变成类似“爆米花现象”之类的故障问题,从而影响器件的短期或长期寿命。虽然这不是个新的技术问题,但无铅技术带来的较高热能(温度和时间)却加重了这问题的程度。在业界还没有找出表现良好的新材料取代传统塑料之前,一个过渡的简单做法是加强防潮和处理的管制,把现有的防潮能力等级提高了1到2级。也就是说,同一塑料封装器件,在锡铅应用中如果是被定为第3级的话,在无铅应用中就必须被定为4或5级能力来管理和使用。