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无铅锡条怎么检测和测验?

日期: 2018-01-13
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在世界规模内,首要工业国家都在敏捷消减有铅焊接制造技能,其间包含PCB组件。北美、欧盟和日本都方案选用“无铅”技能,许多公司也尽能够快地抛弃有铅焊接技能。一些公司充分利用这一局势,把无铅技能作为加强其消费者商场的首要手法。
转向无铅焊接技能简直使PCB组件的方方面面都受到了影响,包含测验和检测手法。这儿,咱们侧重论说一些有关的技能疑问,以及无铅焊接给主动光学检测(AOI)、主动X射线检测(AXI)以及在线测验(ICT)等首要测验和检测技能带来的影响。
新式焊接技能的概念
新式无铅焊接概念首要包含锡-银-铜和锡-铜焊接技能。大多数电子业同行动完成无铅焊接,正在向锡-银-铜合金宗族转型。NEMI公司引荐了一种用于回流焊的Sn3.9Ag0.6Cu(+/-0.2%)和用于波峰焊的Sn0.7Cu“工业规范”无铅合金。可是,跟着许多技能的改变,应慎重思考,选用更适宜的配料份额,以适宜更大规模的运用,使这种指定的合金既契合商品的推广需求,又经济实用。

回流温度
无铅焊配料(无铅锡条)具有较高的熔点,能够会使元件与/或组件损坏。依照无铅焊接概念,SnAgCu的熔点温度从183℃提高到近217℃,峰值温度高达260℃。经过较长时刻的预加热能够使高温得到恰当下降。修正温度也受到影响,有些部件的修正温度可达280℃。 这种较高温度下运用的元件有必要进行资历认证,未经认证的元件需求进行手艺拼装。

光学检测疑问
检测无铅焊接基本上与检测惯例的有铅焊接没有什么区别。无铅焊接的焊点外形看起来与传统的锡-铅焊点十分相似。检测归于哪种类型的焊接,关键是找到正确判别每种外形视觉特征的检测机理。
可是,无铅和有铅焊接的焊点从外表看仍是有些不一样的,并影响AOI体系的正确性。无铅焊点的条纹更显着,而且比相应的有铅焊点粗糙,这是因为从液态到固态的相变构成的。因而,这类焊点看起来显得更粗糙、不平坦。别的,无铅焊料的外表张力较高,不像有铅焊料那么简单活动,构成的圆角形状也不尽一样。这些视觉上的区别需求对AOI设备和软件从头校准。举例来说,某些有铅焊接AOI体系中设置的“主动经过值”能够与无铅焊接存在细微的不一样。 假如当时正运用人工检测仪,并思考转换为AOI体系,正是适宜的时机,因为此刻人工检测仪有必要进行“从头校准”。

无铅焊检测的工业研讨定论
对“无铅外表装置组件主动光学检测体系的对比”这一课题进行了研讨,并在2002年7月发布了研讨成果,旨在判别无铅焊接组件主动光学检测体系是不是存在疑问。 供研讨运用的测验目标是一种专门为这次研讨制造的单色组件,一次制造了许多,有的有缺点,有的没有缺点。组件包含许多不一样的焊接类型。每个组件包含近100个元件以及1400多个无铅焊点。规划的元件类型包含0.4mm节距256脚QFP,0.5mm节距TSOP,以及0402电阻。缺点类型包含漏焊元件、未对准元件、尺度正确但参数过错的元件、不良焊点、过错极性元件、焊接桥,以及焊接不平坦元件等。
参与AOI体系评价研讨的有六个不一样的制造商,对无铅组件和惯例有铅组件的检测运用一样的软件算法。研讨标明,对无铅焊PCB的评价成果与有铅PCB一样,乃至更优。两者的过错检测率也十分相似。需求进行的测验次数与测验目标是不是含铅无关。
研讨标明,虽然在不一样设备上测验成果略有不一样,但大多AOI体系能够用于无铅外表装置组件的检测。有些运用五颜六色算法和依靠单色摄像机的体系在评价无铅焊点时会遇到疑问。实践证明,选用AOI体系对焊接剖析时,不用用五颜六色图画,单色图画已包含了焊接剖析所必需的悉数信息。但运用五颜六色图画进行无铅缺点的检测作用非常好,例如焊接桥和不良焊点等。

主动X射线检测疑问
咱们发现,无铅焊的球形焊点中虚焊增多。无铅焊的焊接密度较高,能够检测出焊接中呈现的裂缝和虚焊。铜、锡和银应归于“高密度”资料,因而,像铅这类资料阻止X射线的照耀。所以,有必要对X射线体系进行从头校准,可是一切的X射线检测公司-不管他们出产手动仍是主动X射线检测体系-都说自个的设备关于检测无铅焊接没有疑问,可是为了进行优秀焊接的特性表征、监控拼装技能,以及进行最重要的焊点布局完整性剖析,对设备的检测需求有所提高。

无铅焊对ICT的影响
前面已说到,锡合金是一种无铅焊挑选,可是,锡焊会呈现“金属须”表象-即小的金属凸起,伸出焊点或焊盘之外。这类须状物能够成长的很长,使两个焊区的电流过大,呈现短路,导致设备毛病。选用在线测验能够很简单地发现这一疑问,但锡须的成长能够需求必定的时刻,这能够是一个长期存在的牢靠性疑问。许多安排正在活跃尽力
为了优化无铅焊接的回流技能,咱们增加了焊剂的运用量,在非清洁环境,跟着触摸电阻的增大,能够污染探针头,对设备功能有损。因而,需求加强对设备的保护作业,或许把探针头改换为更尖利的类型。可是,更尖的探针头能够与无铅焊的脆性发作冲突,导致损害。因为无铅焊的脆性,在对测验设备中组件的曲折特性加以约束时要加倍当心。

返修&修正疑问
最终要思考的疑问是无铅焊对返修和修正作业的影响。无铅合金的熔解需求较高的温度。假如组件上的元件尺度较大,会呈现较高的热耗散,因而应对元件进行预加热。因为选用无铅焊接,而且在裸PCB片中去除了某种阻燃剂,修正时需求的高温能够会损坏元件与/或组件。

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