?無鉛焊錫在波峰焊過程中的特殊情況分析

一、QFP二遇熱焊點劣化

線路板正面一些QFP引腳在無鉛錫膏已先行回焊穩固后，若其再次進行無鉛波焊二次高熱，偶爾會發現有幾只腳會出現熔脫浮離的不良現象(而線路板進行反面二次回焊者將會更慘)。

特別是靠近高熱填錫PTH的QFP引腳，最容易產生熱裂浮離，因為波焊的錫量和熱量會自下而上跳出來(孔徑越大越糟糕)，導致附近SMT引腳受熱軟化，引腳應力使勁彈脫(此時可達201℃)。

這種QFP引腳再次浮裂的主要機制是，如果原來的電鍍層是錫鉛合金或錫鉍合金的皮膜，雖然已經被SAC305錫膏焊接，但由于其焊點可能部分形成Sn36Pb2ag三相低熔點合金（mp177℃），甚至mp98℃的Sn52Bi30Pb三相合金。于是再度遇熱時，即可能因引腳原有應力另加局部熔融而開裂。

預防的方法是采用綠漆塞孔，或在波焊中局部底面加裝隔熱專用的托盤(Pa11etS)，以及頂面加設阻熱蓋板等，以減少SMT銲點的再次遇熱，以及板材遭到熱脹的爆板與孔銅的進斷。

根本的解決方法是完全排除任何鉛的來源，避免使用含鉍的引腳皮膜或焊料，徹底杜絕局部低熔點的發生才是正確方法。

二、多次波峰焊導致失環

采用SAC無鉛焊錫進行波峰焊，過程中錫溫通常高達265℃左右，經過4~5秒的強熱錫波接觸后，待焊面PTH孔邊緣已經遭到嚴重蝕銅，一旦進行二次波焊時，不但孔緣銅層更被蝕薄，而且若見底斷開時，則底板面上的銅環即可能遭到錫波的衝刷帶走而造成失環。經過兩次無鉛波焊的線路板，其填錫孔幾乎都會在多層板壓合之膠片處(B—Stae)，發生樹脂縮陷的問題。且局部小范圍的板材微裂，一旦鍍銅層物性不良，甚至將造成斷孔的危機。

因此最好是只進行單次波焊，避免進行二次波焊以減少報廢。

三、多孔區填錫可能造成爆板

BGA腹底板的舊設計經常密集設置許多通孔，作為多層布線的層間互連功能。當這些密孔區域通過錫波填充錫時，大量熱能的涌入將測試Z方向多層板的耐受性極限，并經常導致Z方向板的開裂甚至斷孔。此外，密孔區域還有一種填料，用于連接器的引腳插入焊接。此時，雖然涌錫帶來的熱量仍然很大，但有些被引腳吸收，所以其板材Z方向的裂紋低于空孔。出現這種危機只要孔銅厚度還夠(0.7mil以上)，鍍銅層的延伸率(Elongation)尚能維持在20％以上者，在縱橫比不算太高，還不致于發生斷孔的悲劇。

線路板在未采用專業保護下，無鉛波峰焊的高溫經常會帶來不少的麻煩，所以應當事先做好預防，以避免不良狀況的發生。