有铅焊料无铅元器件焊接可靠性问题分析 [复制链接]

目前，电子制造正处于从有铅向无铅焊接过渡的特殊阶段，关于无铅焊接可靠性问题是我们十分关心的问题，特别是当无铅焊端的元器件采用有铅焊料和有铅工艺时可能会发生可靠性问题。我们公司现在也出现了这样的情况，有些产品还没有启动无铅工艺，但采购的元件已经是无铅元器件，特别是BGA/CSP等。下面对有铅焊料无铅元器件焊接可靠性这个问题进行简单的分析。
  我们常说的有铅焊接用到的焊料是Sn63/Pb37，熔点是183℃。常用的无铅焊料的成份为SAC305 (Sn/Ag3.0/Cu0.5),熔点是217℃。无铅BGA的焊锡球的成份一般为Sn/Ag和SAC，熔点217～221℃。
  如果采购的物料是无铅的，而在焊接时仍采用有铅焊料的温度曲线，就会出现下面的情况：当有铅焊料先达到熔点（183℃）时，焊端（球）上的无铅焊料还没有熔化，继续升高温度，无铅焊料还没有全部熔化，而有铅焊料已完全熔化，使元件焊端（球）与焊料的界面不能生成金属间合金层，元件焊端（球）一侧原来的结构被破坏，很容易造成焊接失效，而且在焊球的周围有少量的气泡。因此，有铅焊料与无铅焊端（球）混用时的焊接效果被认为特别差，造成焊点失效的情况已经时有发生。

如何来解决这个问题呢？一般有两种方法：
（1）提高回流焊接温度，一般把回流温度由220℃提高到230～235℃，正常情况下在230℃左右有铅器件还是可以接受的。
（2）可以采用无铅焊料和无铅工艺，因为目前过度阶段普遍情况是无铅焊料和有铅元器件混用，其可靠性还是可以被接受的。但要注意，为减少焊点的气泡，需要适当延长在回流炉预热时间。这种方法会增加一部分成本。
注意：
一定要避免出现这种情况：采购到的无铅元器件，在生产之前没有发现，生产中还是采用有铅焊料和有铅工艺，结果就非常糟糕，容易出现焊点失效。一般情况下在工厂是检查不出来的，这样的产品一旦出厂可能会存在很大的隐患。

一般情况下在工厂是检查不出来的，这样的产品一旦出厂可能会存在很大的隐患。
深表同意！！

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我以前还没注意到这一点，看来还应该加强此工艺。

大家认为无铅焊料有铅元器件焊接可靠性如何？
请发表看法。

对于BGA，CSP等器件在无铅的情况下，则工艺必须采用无铅工艺，否则即使通过ICT/功能测试，但这些产品经过高低温冲击后将不可靠，当然在采用无铅工艺是也需要确认其他的有铅器件是否可以承受无铅温度。
普通的CHIP/SOP/QFP如是无铅的器件在采用有铅工艺时，我们经过高低温冲击和金相切片没有出现可靠性问题。

我公司要求只要是无铅process,,the BGA package must be the lead-free,and they must have the spec. the process man check the spec. before the product!!

因为无铅目前还处于导入阶段，有些供应商已切入无铅，有些是有铅，因此在这个阶段会有一些问题出现。不过业界的普遍的观点是无铅的BGA/CSP必须采用无铅工艺，而其它的就如Chip &QFP等可以采用有铅的工艺，不过需要对Reflow Oven进行温度调整。
同理采用无铅工艺时不允许使用有铅的BGA/CSP。

好象以前有在那里看过有铅与无铅混用的一份报告。
详细的记不清楚了，好象对组装的熔点，产生空洞，分层的递增，都有影响哦
对了，ROHS也不允许的·····

Lead free的可焊性差了很多

baoqiang针对业界在执行RoHS过程中会产生的过度工艺的问题的这部分描述很精彩，可供正在导入无铅的兄弟们参考。＋2！

这里我也给出我们公司的过度工艺标准供参考：
100～150℃：95＋/-15sec
150~217℃：70＋/-10sec
Peak Temp:230~235℃
Time Above 217℃:35+/-5℃

我们是用Loctite RP15,有铅锡膏，部分无铅零件，包括BGA.，手机板。
因产品不同，标准可以作相应调整，比如大板子可能要调整Preheat部分的时间。。。

基本上只有在BGA全部无铅化的情况下，才会使用无铅锡膏，否则麻烦很多，如2楼所述。。。

外面下好大的雪啊，出去溜溜去了！

无铅焊接焊接有铅元件
如果是CONN类型元件，CONN回流后更具脆性
在测试、碰撞过程中，会经常出现CONN元件本身损坏的现象
对于维修损耗来说倒是一个很大的问题哦
而且还不考虑到出货后的影响

其实无铅和有铅混用，比较危险。其生成的介质合金共化物容易开裂，其机械强度很差。因为无铅和有铅所生成的IMC是不同的，有铅是圆型的IMC，

我个人认为无铅焊料有铅元器件的问题还是可以通过工艺参数来调整，但是如果是有铅焊料无铅元器件特别是BGA/CSP等一旦控制不当极易出现质量问题，还是请各位工艺人员注意。

对于这个问题,我们公司还真的没有重视,看了兄弟的这个帖子,很有收获,谢谢了,好帖