無鉛再流焊工藝控制有哪些管控難點

無鉛不只是焊接材料（無鉛合金、助焊劑）問題，還涉及印刷電路板設計、元器件、PCB、SMT加工設備、貼片加工工藝、焊接可靠性、成本等方面的挑戰(zhàn)。再流焊工藝是SMT加工的關鍵工序。無鉛焊料熔點高、濕性差給再流焊帶來了焊接溫度高、工藝窗口小的工藝難題，使再流焊容易產生建焊、空洞（氣孔）、損壞元器件、PCB等隱蔽的內部缺陷。另外，由于無鉛焊接溫度高，金屬間化合物（MC）的生長速度比較快，容易在界面產生龜裂造成失效。

無鉛再流焊工藝控制一直是SMT貼片加工廠中比較重視的一個工藝管控難點，在整個SMT貼片的過程中，一個優(yōu)良的無鉛焊點，對于整個PCBA成品的質量都起著至關重要的作用。關于無鉛再流焊工藝控制的難點跟大家一起來討論一下。

一、焊點機械強度

因為鉛比較軟，容易變形，因此在SMT加工中無鉛焊點的硬度比Sn/Pb高，無鉛焊點的強度也比Sn/Pb高無鉛焊點的變形比Sn/Pb焊點小，但是這些井不等于無鉛的可性好。一些研究顯示，在撞擊、跌落測試中。用無鉛焊料裝配的結果比較。長期的可靠性也較不確定。

據(jù)國內外知名的SMT加工企業(yè)的可靠性試驗，如推力試驗、彎曲試驗、振動試驗、跌落試驗，以及經(jīng)過潮熱、高低溫度循環(huán)等可靠性試驗。大體上都得出一個比較相近的結論：大多數(shù)消費類產品。如民用、通信等領域。由于使用環(huán)境沒有太大的應力。無鉛焊點的機械強度甚至比有鉛的還要高：但在使用應力高的地方，如軍事、高低溫、低氣壓、振動等惡劣環(huán)境下，由于無鉛蠕變大，因此無鉛比有鉛的連接可靠性差很多。

二、錫晶須問題

晶須（ Whisker）是指從金屬表面生長出的細絲狀、針狀形單晶體，它能在固體物質的表面生長，易發(fā)生在Sn、Zn、Cd、Ag等低熔點金屬表面，通常發(fā)生在0.5～50um、厚度很薄的金屬沉積層表面。典型的晶須直徑為1～10pm，長度為1～500pm。在高溫和潮濕的環(huán)境里，在有應力的條件下，錫晶須的生長速度會加快，過長的制晶須可能導致短路，引發(fā)電子產品可靠性問題。

由于鍍Sn的成本比較低，因此，目前無鉛元件焊端和引腳表面采用鍍Sn工藝比較多，但Sn容易形成Sn須，例如，發(fā)生在間距QFP等元件引腳上的晶須容易造成短路，使電氣可靠性存在隱患。無鉛產品錫須生長的機會和造成危害的可能性遠遠高于有鉛產品，會影響電子產品的長期可靠性。

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