無鉛回焊 第一篇

1、細(xì)說無鉛回焊 一一、前言所謂的Reflow，在表面貼裝工業(yè)（SMT）中，是指錠形或棒形的焊錫合金，經(jīng)過熔融并再制造成形為錫粉（即圓球形的微小錫球），然后搭配有機輔料（助焊劑）調(diào)配成為錫膏；又經(jīng)印刷、踩腳、貼片、與再次回熔并固化成為金屬焊點之過程，謂之Reflow Soldering（回流焊接）。此詞之中文譯名頗多，如再流焊、回流焊、回焊（日文譯名）熔焊、回焊等；筆者感覺這只是將松散的錫膏再次回熔，并凝聚愈合而成為焊點，故早先筆者曾意譯而稱之為“熔焊”。但為了與已流行的術(shù)語不至相差太遠(yuǎn)，及考慮字面并無迂回或巡回之含意，但卻有再次回到熔融狀態(tài)而完成焊接的內(nèi)涵，故應(yīng)稱之為回流焊或回焊。圖1 左圖為位

2、于觀音工業(yè)區(qū)的協(xié)益電子公司，其SMT現(xiàn)場安裝之錫膏印刷機，為了避免鋼板表面之錫膏吸水與風(fēng)干的煩惱起見，全機臺均保持蓋牢密封的狀態(tài)。右為開蓋后所見鋼板、刮刀及無鉛錫膏刮印等外貌。SMT無鉛回焊的整體工程與有鉛回焊差異不大，仍然是：鋼板印刷錫膏、器件安置（含片狀被動組件之高速貼片，與異形零件大形組件之自動安放）、熱風(fēng)回焊、清潔與品檢測試等。不同者是無鉛錫膏熔點上升、焊性變差、空洞立碑增多、容易爆板、濕敏封件更易受害等煩惱，必須改變觀念重新面對。事實上根據(jù)多年量產(chǎn)經(jīng)驗可知，影響回焊質(zhì)量最大的原因只有：錫膏本身、印刷參數(shù)以及回焊爐質(zhì)量與回焊曲線選定等四大關(guān)鍵。掌握良好者八成問題應(yīng)可消弭之于無形。二、錫

3、膏的制造與質(zhì)量2.1錫膏組成與空洞錫膏是由重量比88-90的焊料合金所做成的微小圓球（稱為錫粉Powder），與10-12有機輔料圖2 錫稿回焊影響其錫性與焊點強度方面的因素很多，此處歸納為五大方向，根據(jù)多年現(xiàn)場經(jīng)驗可知，以錫膏與印刷及回焊曲線（Profile）等三項占焊接品質(zhì)之比重高達(dá)七八成以上，以下本文將專注于此三大內(nèi)容之介紹，至于機器操作部分將不再著墨。 （即通稱之Flux助焊劑）所組成；由于前者比重很大（7.4-8.4）而后者的比重很輕（約在1-1.5），故其體積比約為1：1。SAC無鉛焊料之比重較低（約7.4），且因沾錫 較差而需較多的助焊劑，因而體積比更接近1：1。故知錫粉完成愈合

4、形成焊點之回焊后，其濃縮后的體積將不足印膏的一半。一旦外表先行冷卻固化，深藏在內(nèi)的有機物勢必?zé)o法逃出，只好被裂解吹脹成為氣體。此即錫膏回焊之各種焊點中，氣洞或空洞（Voiding）無所不在的主要成因，其數(shù)量與大小均遠(yuǎn)超過波焊。圖3 無鉛錫膏中之錫粉(Powder指微小球體)約占重量比88-90%，必須正圓正球形才能方便印刷中的滑動。由于硬度較軟容易被壓傷，故攪拌時要小心。左二圖即為無鉛錫粉之放大圖。右圖為錫膏中大小錫粉搭配成型的印著畫面。現(xiàn)行無鉛錫膏以日系SAC305為主（歐系SAC3807，或美系SAC405等次之），日系尚另有SZB83，及SCN等。至于AIM公司的著名錫膏CASTIN（Sn2.5Ag0.8Cu0.5Sb）之四元合金在亞太地區(qū)則很少見到。2.2錫粉制造與質(zhì)量將原始焊錫合金在氮