国家标准-》无铅波峰焊接通用工艺规范

国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 -》无铅波峰焊接通用工艺 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ICS 31(180 L 30 备案号:23055--2008 J国 中华人民共和国机械行业标准 JB,T 7488—2008 7488—1 994 代替JB,T 无铅波峰焊接通用工艺规范 for lead-free General technological specification wavesoldering 2008(07(0 1实施 2008(02(0 1发布 员会发布中华人民 共禾口 国国家发展和改革委 JB，r 7488-一2008 目 次 前言( ( ( ( (( ( ((( (( ( ( ( (( ( ( ( (( ( (( ( ( IIl 1 范[1| ( ( (( ( ( ( ( (( ( (((1 2规范性引用文件 ( ( ((1 3术语和定义 ( ((1 4无铅波峰焊接工艺要求?? 3 4(1无铅波峰焊对无铅焊料、印制电路板等关键原材料的要求 3 4(2无铅工艺对波峰焊设备的要求 一5 5无铅波峰焊接的工艺流程和工艺控制 (5 5(1无铅波峰焊接的一般工艺流程 ( ( ( 5 5(2无铅波峰焊接的工艺控制 6 6无铅波峰焊接电子组装件产品的质量检验 7 6(1 无铅波峰焊接电子组装件的焊接质量要求 7 6(2无铅波峰焊接焊点的质量要求 7 附录A(资料性附录)无铅波峰焊接常见的主要缺陷 11 与对策 1A(1焊料球 ( (I 1A(2桥连 ( ( (( ( ( ( (1 A(3漏焊(不润湿) ( ( ( 12 A(4拉尖 ( ( ( ( ( ( ( 12 A(5焊缝起翘与焊盘起翘 ( ( ( ( 13 A(6表面粗糙与裂纹 ， 14 图1无铅波峰焊接温度曲线示意图 7 图2无铅焊点的润湿角示意图 8 图4满足可接受条件的金属化孔图3满足目标条件的金属化孔填充 8 填充 ((8 图5 iL壁表面的焊锡润湿不良 ( (9 图6满足目标条件一1，2， ( (9 图7满足可接受条件一1，3级 2，3级 10 网8满足1级要求，2，3级为缺陷 一10 I 图A(1元件上的焊料球 (1 图A(2器件引脚间的焊料球 I】 图A(3元件端头问的桥连 12 图A 4器件引脚之问的桥连 ((12 5 图A E?制电路板焊盘无焊料 12 图A(6元件端头无焊料 12 图A(7元件端头焊料拉尖 13 图A(8印制电路板焊盘焊料拉尖 13 图A(9焊料与焊盘问局部翘起 13 图A(10 焊料与焊盘问翘起 ( 13 (IB厂r 7488--2008 1 图A(1 焊盘与印制电路板之间分离 (13 图A(12无铅焊点表面上的粗糙与裂纹 (14 表1在电子产品生产中推荐使用下列的无铅焊料合金 3 表2无铅印制电路板焊盘表面镀(涂) ( 一4 表3无铅元器件焊端表面镀层 层 4 表4带引脚的金属化孔一焊接最低可接受条件 9 表5检查用的放大倍数(焊盘宽度) 10 11 7488--2008 JB,T 舀 刚 本标准代替JB,T 7488一1994《波峰焊工艺规范》。与JB,7488T 一1994相比(主要变化如下: ——对于无铅波峰焊接的设备、无铅焊料、印制电路板以及元器件的无铅要求，无铅焊接的工艺控 制和质量控制的原则和方法，以及无铅焊点的质量 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 标准和检验方法进行了较为详细的补充 和修改。 ——操作方法与要求(无铅波峰焊接与锡铅波峰焊接没有大的区别，未作详细表述。本标准的附录A为资料性附录， 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由机 械工业仪器仪表元器件标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:西安中科麦特 电子技术设备有限公司、沈阳仪表科学研究院。 本标准主要起草人:曹继汉、曹 捷、张国琦、麻树波、徐秋玲。 本标准所代替标准的历次版本发布情况: ———_JB厂r 7488一1994。 |11 748嘲008 耶，r 无铅波峰焊接通用工艺规范 1 范围 本标准规定了电子组装件产品(简称为产品)在进行无铅波峰焊焊接时应遵循的工艺要求和质 量检 查规范。 本标准适用于以印制电路板(PCB)为组装基板的电子组装件的无铅波峰焊接加工和质量检 验。 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文2规范性引用文件 件，其随后所有的 修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 Pc—A—610D 电子组装件的验收条件 3术语和定义 礤c—A—610D确立的及下列术语和定义适用于本标准。 3( 1 classification of electronic assemblies 电子组装件产品分级products 根据产品的使用功能条件、制造经济成本和质量成本，将电子组装件产品分成的级别。电子组装件产品可分为三个等级: 1级:通用类电子产品，指组装完整，以满足使用功能为主要要求的产品。 2级:专用服务类电子产品，该产品需有持续的性能和持久的寿命，需要不问断服务，但允许间歇。 通常在最终使用环境下不会失效。 3级:高性能电子产品，指具有持续的高性能或能严格按指令运行的设备和产品，不允许停歇，最 终使用环境异常苛刻，需要时设备必须有效，例如生命救治和其他关键(危急)设备系统。 3(2 classification for of electronic assemblies 电子组装件产品的质量分级quality products 根据产品的验收条件，将电子组装件产品质量分成的级别。 各级别产品均分有四级验收 条件:目标条件、可接受条件、缺陷条件和过程警示条件。 3(3 condition目标条件target 指产品接近完美,优选状态，它是期望达到但不是总能达到的条件。在使用环境下，并不是为保证 产品的可靠性而必须的。 3(4 condition可接受条件acceptable 指产品在使用环境下保证完整和可靠，但不是必须完美。 3(5 condition缺陷条件defect 指产品在最终使用环境下，不能保证其完整、安装或功能的状态。缺陷条件必须根据设计、服务和 用户要求，由制造者进行返工、修理、报废或者“照章处理”。修理或“照章处理”需经用户认可。 1级产品拒收条件自然成为2、3级产品拒收条件;2级产品拒收条件自然成为3级产品拒收条件。 JB厂I(7488—_2008 3(6 indicator condition 过程警示条件process 过程警示是指虽没有影响到产品的完整、安装和功能，但存在不符合要求条件(非拒收)的情况。 ——由于材料、设计和(或)操作(或设备)原因造成的，既不能完全满足接受条件又非属于拒收 条件的情况。 ——应将过程警示项目作为过程控制的一部分而对其实行监控，并且当工艺过程中有关数据发生异 常变化或出现不理想趋势时，必须对其进行分析并根据结果采取改善措施。 ——单一性过程警示项目不需要进行特别处理，其相关产品可“照章处理”。 ——各种过程控制方法常常被用于计划、实施以及对于电气和电子组装件焊接、生产过程的评估。 事实上，不同的公司，不同的实施过程以及对相关过程控制和最终产品性能不同的考虑都将影响到 对实施策略、使用工具和技巧不同程度的应用。制造者必须清楚掌握对现有过程的控制要求并采取有效 的持续改进措施。 3(7 无铅焊料lead(free solder 以锡(sn)为基体，添加了银(Ag)、铜(cu)、锑(Sb)、铟(111)等其他合金元素，而铅(Pb)的 含量(质量分数)在0(1,以下，主要用于电子组装的焊料合金。 3(8 side主面primary 总设计图上规定的封装互连构件面(通常为最复杂、元器件最多的一面。在通孔插装技术中称作“元 件面”或“焊接终止面”)。 3(9 side 辅面secondary 与主面相对的封装互连构件面(在通孔插装技术中称作“焊接面”或“焊接起始面”)。 3( 10 source side焊接起始面solder 印制电路板用于焊接的那一面。通常是印制电路板进行波峰焊、浸焊或拖焊的辅面。印制电路板采 用手工焊接时，焊接起始面也可能是主面。必须明确焊接的起始面或终止面。 3(11 destination side焊接终止面solder 印制电路板焊锡流向的那一面。通常是印制电路板进行波峰焊、浸焊或拖焊的主面。印制电路板采 用手工焊接时，焊接终止面也可能是辅面。当使用某些工艺规范时，必须明确焊接的起始面或终止面。 3(12 connection冷焊连接cold soldering 一种呈现很差的润湿性、表面出现灰暗色、疏松的焊点连接。出现这种现象是由于焊锡中杂质过多， 焊接表面污染以及(或者)焊接过程中热量不足而导致的。 3( 13 clearance电气间隙electrical 在本文将非绝缘导体(如图形、材料、紧固件或残留物)之间的最小间距称为最小电气间隙。绝缘 材料必须提供足够的电气间隔。任何违背最小电气间隙的都是缺陷状态。 3(14 裂隙cracHng 条裂隙或微裂隙是一种出现在焊点表面上裂缝形的小切口或小间隙，裂隙的深度比其宽度要深些。 条裂隙的形成是由于焊盘在焊接过程中发生移动造成的。微裂隙则是焊点在固化过程中多种因素作用在 2 JB,3"748 嘲008 焊点上造成的。 3(15 lift焊缝起翘fillet 焊接后PCB焊盘处焊料与焊盘之间局部翘起形成的楔状间隙。 3(16 焊点开裂solder cracking 平行于印制电路板板面称为裂隙或微裂隙的小间隙，它通常在焊接后印制电路板温度回复至环境温 度后出现在焊点表面上。 3(17 焊盘pad 印制电路板上使被安装元器件的引脚通过焊料相连形成焊接点的铜箔部分。大多数焊盘都与印制导 线或金属化孔相连。 3(18 焊缝(焊脚) solderfillet 焊点内与焊盘、金属化孔、引脚相连的焊料部分称为焊缝，也称为焊脚。 3(19 焊点solderbounding 包括焊盘、金属化孑L、引脚以及焊接时形成的焊料层(块)在内的整体称为焊接点，又称为焊点。 4无铅波峰焊接工艺要求 4(1 无铅波峰焊对无铅焊料、印制电路板等关键原材料的要求 4(1(1 无铅波峰焊对无铅焊料的要求 4(1(1(1 无铅波峰焊采用下列无铅焊料合金 在电子产品 生产中推荐使用的无铅焊料合金见表1。 表1 在电子产品生产中推荐使用下列的无铅焊料合金 选择 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 波峰焊接 手工焊接(树脂芯焊丝) 首 选 Sn,Ag,Cu Sn,Ag,Cu 备 Sn，Cu S州Cu 选1Sn,Cu，Ni 备选2 Sn，CU,Ni 表1所列无铅焊料合金都可以按照实际需要，由生产商制成生产线上常用的形式，如手工焊用的焊 料丝、再流焊用的焊膏的主要组分之一—焊料粉末、波峰焊用的焊料条等。 电子组装件无铅波峰焊采用的焊条和焊丝，推荐采用96(5Sn,3(0Ag,0(5Cu近共晶无铅焊料和 99(3Sn,0(7Cu共晶无铅焊料，其熔点分别为216?,218?和227?。 4(1(1(2无铅焊料的物料管理和使用 对于有铅、无铅两种工艺并存的企业，务必制定严格的物料管理 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ，不能把有铅、无铅的焊料、 焊丝和元器件混淆存放和管理。 无铅的焊料、焊丝和元器件的存放、管理和使用按照有关的规范执行。 4(1。2无铅波峰焊对印制电路板(PCB)的要求 4(1(2( 1无铅波峰焊用印制电路板焊盘表面镀(涂)层 无铅焊接要求印制电路板焊盘表面镀层材料也 要无铅化，目前主要用非铅金属或无铅焊料合金取代 Pb—sn热风整平(HASL)、化学镀Ni和浸镀金(ENIC)、Cu表面涂覆OSP涂层、浸银(I-Ag)和浸锡(I。Sn)， 如表2所列。 3 表2无铅印制电路板焊盘表面镀(涂)层 无铅印制电路板焊盘表面镀(涂)层 无铅HASL Ni,Au Cu表面涂覆OSP(有机助焊保护膜) 浸银(I?Ag) 浸锡(I-Sn) 对于1级、2级产品，建议采用cu表面涂覆OSP、无铅HASL、浸银(I-Ag)、浸锡(I-Sn)。其可焊 性不合格的印制电路板，返修合格后允许重复使用一次。 对于3级产品，建议采用Ni,Au镀层、OSP(第五代以上)，或者二者组合镀(涂)层。其可焊性 不合格的印制电路板，不得返修使用。 具有以上无铅镀(涂)层的印制电路板的存放、保管和使用期限应该符合有关规定，在规定的使用 期限内应该保证无铅镀(涂)层可焊性的有效性。 4(1(2(2无铅波峰焊工艺对印制电路板的选择要求 无铅工艺对印制电路板的选择要求是: ——无铅工艺要求较高的玻璃化转变温度疋。应选择疋较高的印制电路板基板材料; ofthe thermal ——要求低的热膨胀系数CTE(Coefficient expansion); ——高耐热性，FR-4普通基材印制电路板的极限温度为240。C，对于1级、2级产品，峰值温度 235。C,240"C可以满足要求，对于3级以及复杂产品，需要采用耐热温度更高的无铅FR-4覆 铜板(经288"C、10s的热应力测试，热分层时间大于30min)，或者采用耐高温的FR一5普通 基材; ——低成本。 无铅印制电路板的设计和使用应该符合有关规范的要求。无铅焊接使用的印制电路板的存放、运输、 保管和使用期限与普通印制电路板的要求相同。对于带有再流工序的，即通孔插装元器件与细间距元器件混装的组装件，需要贴装细间距元器件的印制电路板，其扭曲度不能超过板对角线的0(75,。而对于 ,般组装印制电路板，其扭曲度不能超过板对角线的1(5,。 4(1(3无铅元器件焊端表面镀层 无铅焊接对 元器件焊端表面镀层的要求: a)元铅: b)抗氧化; c)耐高温(260。C); d)与无铅焊料生成良好的界面合 金。 波峰焊常用的无铅元器件焊端表面镀层，如表3 所列。 表3无铅元器件焊端表面镀层 元器件引线(焊端)材料 有引线元器件焊端无铅表面镀层 无引线元器件焊端无铅表面镀层 Sn Cu Sn、Sn,Ag、Sn,Cu NOAu Ni,Pd,Au、Sn,Ag、SrdBi Ni Ni,Pd,Au、Sn,Ag、SrdCu Sr忙u Sn,Ag或SrdAg,Cu 42号合金钢 Sn,Ag,Cu、Ni,Pd Sn,Bi或SrdAg,Bi常用无铅元器件的保管使用要求 4 舢748眦008 a)无铅焊接使用的各种电子元器件的存放、保管和使用期限与普通电子元器件的要求相同; b)对静电敏感器件和潮湿感敏器件的存放、保管和使用期限应符合相应的防静电要求和相应的湿 敏器件的保管、操作要求; c)具有以上元铅涂层的电子元器件的存放、保管和使用期限应符合有关规定，在规定的使用期限 内保证元器件引线(焊端)可焊性的有效性。 4(2无铅工艺对波峰焊设备的要求 4(2(1原则 无铅工艺不能使用传统的波峰焊机。无铅波峰焊接焊料常用99(3Sn,O(7Cu合金，其熔点为227。 C。4(2(2预热系统及温度控制精度 无铅波峰焊采用红外或者红外和强制热风的预热系统，预热区长度大 于1(4m以上，预热区分段独 立闭环控制。预热系统的温度控制精度要求达到?2?。 4(2(3锡炉喷口结构及焊料槽的温度控制精度 采用双波峰喷口结构。第一波峰为通常的紊流波，第二 波峰为层流宽平波。加宽波峰口，两个波峰 口间距减小到60mm左右，使两波峰之间的焊锡相距30mm左右。焊接时两波峰之间的温度跌落(下降)最大不超过30。C。焊料波峰的动力源可以采用机械泵，也可以采用电磁泵。焊料槽的温度控制精 度达到?2?。 4(2(4氧化与锡渣分流 采用新型喷口结构和锡渣自动聚积流向的分离设计，正常工作情况下使锡的 氧化渣量减少到每8h 低于3kg。 采用电磁泵波峰焊机，焊料少，波峰运动平稳，产生的氧化锡渣量少。除了各项性能完全可 以达到 机械泵波峰焊机的水平外，节约能源和焊料是最大优点。 4(2(5增加抗腐蚀性措施 高温下高sn含量的无铅焊料对Fe有很强的溶解能力。无铅波峰焊用焊槽材 料可采用铸铁并镀以 表面防护层，喷嘴、叶轮等与焊料摩擦的部件应尽可能采用钛合金材料。 4(2(6助焊剂和伺服电机驱动助焊剂喷涂系统 a)对助焊剂中的活性剂成分进行调整以适用于高温，即 提高活性剂的活化温度; b)宜采用专为元铅焊接研制的免清洗助焊剂，该助焊剂固体含量低、不 含卤素、挥发完全，也不 ’ 含任何树脂、松香和其他合成物质，焊后无残留物; c)助焊剂的涂布最好使用喷雾喷涂系统(有超声波喷雾和单独喷雾)，采用喷雾法进行助焊剂的喷 涂，它可以传送足够的精细助焊剂微粒深入到通孔内部。施用助焊剂的量应该控制在大约 (300,750)mg,dm2。助焊剂喷涂系统采用步进伺服电动机驱动、微机控制，喷涂速度、喷涂 宽度和喷涂量可自动跟踪调整; d)采用上下抽风、两级不锈钢丝网过滤的助焊剂回收系统，适合各种无VOC(挥发性化合物)的 环保助焊剂和挥发性物质含量很低的水溶性助焊剂的喷涂。 4(2(7氮气保护 波峰区域局部采用氮气保护，可提高无铅焊料的润湿性，减少焊料氧 化渣的生成。 4(2(8焊后冷却系统 为避免通孔插装印制电路板波峰焊接后焊盘处发生焊缝或焊盘剥离现象，焊机出口处应加装冷却系 统。一般采用风力强制冷却，冷却速率在(2,8)?，s，根据组装件的具体情况确定。 5无铅波峰焊接的工艺流程和工艺控制 5( 1无铅波峰焊接的一般工艺流程 5(1( 1单纯通孔插装元器件的组装件 5 JB厂r 748,一2008 元器件引脚成型——印制电路板准备——通孑L元器件插装——波峰焊接——清洗——检验。 5(1(2通孔插装元器件与小型片式元器件混装的组装件 元器件引脚成型——印制电路板准备——点贴装胶——小型片式元器件贴装——贴装胶固化—— 翻板——通孑L元器件插装——波峰焊接——清洗——检验。 5(1(3通孔插装元器件与细间距元器件混装的组装件 元器件引脚成型——印制电路板准备——(大细间距元器件处点贴装胶)——印刷焊膏——细间距 元器件贴装——再流焊接——通孑L元器件插装——波峰焊接——清洗——检验。 5(2无铅波峰焊接的工艺控制 5(2( 1工艺控制原则 无铅波峰焊机以及无铅波峰焊接的操作程序、操作方法及要求与传统的锡铅波峰 焊完全相同，其操 作可以按照锡铅波峰焊的有关规定执行。对与传统的锡铅波峰焊不同的主要工艺参数要特别关注。本标 准所述的温度为印制电路板或元器件上的实际温度。 5(2(2无铅波峰焊接主要参数的确定 5(2(2( 1印制电路板元器件预热温度应该控制在130。C,150。C(焊接面)，预热时间一般为3min预热 左右，以 保证清除易挥发溶剂等物质，使助焊剂发挥作用，给焊接件提供足够的初始温度。 5(2(2(2保温 保温区温度在10s,30s范围内，应控制在150。C,170。C，使焊剂充分发挥作用，焊接 件进一步吸 收足够的热量，降低不同热容量元器件之间的温度差。 5(2(2(3焊接 焊接温度应控制在250。C 4-2?(实测元器件焊点温度230?,240。C之间)，无铅波峰焊接时焊料浸 润时间为4s，不得小于3s。 5(2(2(4焊料槽 焊料槽温度应在240。C,260。C的范围内可调。焊料量应该随时监控，保证足够的焊 料，满足压锡 深度的要求。应定期监控焊料槽中无铅焊料中杂质的含量，特别关注无铅焊料中Pb(铅)、Bi(铋)不 超过新进厂的无铅焊料的原有含量。 5(2(2(5波峰高度 波峰高度一般不得超过14mm，不得低于5mm，8mm,lOmm为佳。 512-2(6压锡深度 印制电路板压人波峰的深度一般为印制电路板厚度的1, 2,2,3为宜。 5_2(2-7传送速度 无铅波峰焊机的传送速度应保证工艺要求的预热、焊接时间以及保证焊接件与波峰的正确分离。单 面板的传送速度为1(0m,min,2(0m,rain，双面板的传送速度为0(8rrdmin,1(6m,min，一般传送速度为 1(2 m,rffln左右。 5(2(2(8焊后冷却 组装件焊接之后要使其快速冷却，一般采用自然风强制冷却，冷却速率在2。C,s,5。 C,s，根据产品 的具体情况确定，以避免焊缝起翘或焊盘剥离。 5(2(3无铅波峰焊接温度曲线参数的设定 无铅波峰焊接温度曲线应该能够根据产品的不同要求进行不 同的设置、调整和优化，如图1所示。 从预热段到焊接前的温度跌落(下降)最大不超过5。C，即 dn<5?。两波峰焊接之间的温度跌落 最低点不低于焊料的熔化温度，即dT2<15。C。 两波峰焊接时间之和一般为(4?1)S，不得小于3s(t2+t3>3s)。 焊接时波峰的峰值温度与预热温度之差小于100。C(7"3一T1<100。C)。 6 量; I』 ?{T2 _—————— 霹 一一一一一一一 !三三二二二m 啪 r。 iI 了p谜稿嚣并蟮嘉岳 ? j{t『j一一一一 、尸如 o 乜 I^j ,I ( T2>220。C 砖<80。c图中:ri>150。C T3=250"C?2?T4>230。|C d五<5?tiT=<15?tl>60s f—t3>3s,5S砷五<100"C 图1 无铅波峰焊接温度曲线示意图 5 2 4无铅波峰焊接的后工序管理 5(24(1 无铅波峰焊后组装件的清洗 波峰焊、返修形成的助焊剂残留物，在潮湿环境和一定电压下，导电体之间可能会发生电化学反应， 引起表面绝缘电阻(SIR)的下降。如果有电迁移和枝状结晶(锡须)生长的出现，将发生导线间的短 路。为r保证电气可靠性，对{级、2级产品，在使用松香助焊剂或免清洗助焊剂时可不进行清洗，对 3级产品以及需要覆形涂覆的产品，不论使用何种助焊剂必须进行清洗。对含有集成电路的组装件清洗 时不能使用超声波。 5(2(4(2无铅波峰焊接组装件的补装(焊)与返修 a)选择适当的返修与补装(焊)设 c)正确选择焊剂、焊锡丝备和工具; b)正确使用返修与补装(焊)设备和工具; 等材料(最好使用与无铅波峰焊时相同的无铅合金材料; d)正确没置焊接参数。 以E的选择要适应无铅焊料的高熔点和低润湿性。返修、补装(焊)过程中不能损害原有的装配件( 一定要将任何潜在的、对元件和印制电路板的可靠性产生不利影响的因素降至最低。 5(2 4 3无铅波峰焊组装件的覆形涂覆 对了二有覆形涂覆要求的无铅波峰焊组装件，按照有关企业的设计、工艺文件或台同书执行。 6无铅波峰焊接电子组装件产品的质量检验 6 1 无铅波峰焊接电子组装件的焊接质量要求 ——无铅波峰焊接电子组装件的焊接质量稳定，焊点无虚焊、漏焊和桥连; ——印制电路板以及其元器件、导线等应该无损伤、焦糊现象; ——无铅波峰焊接电F-?[I装件及印制电路板应无严重变形、翘曲、分层; ——印制电路板而上无过多的焊料球或焊料杂物污染物; ——印制电路板焊盘和印制导线上不需要焊料润湿的部位(如焊盘的外沿、导通孔外沿的周边等不 影响焊点的形成和质量的地方，允许暴露原有的表面镀(涂)层。 6 2无铅波峰焊接焊点的质量要求 JB，r 7488_-2008 6_2(1 焊点的通用验收标准 无铅合金工艺和锡铅合金工艺的焊点形成时，使用的各种焊料合金一般可 能从接近0。接触角到接 近90。接触角铺展开来。可接受的焊点必须表现出焊料对被焊表面有明显的润湿和粘附证据。 a)焊点的润湿角(焊料对元件和焊料对PCB焊盘)不能超过90。，如图2中的A和B。当焊料 的周边扩展到可焊区域或阻焊膜的边缘上时，焊点的润湿角可能超过90。，如图2中的C和D， 这种情况属于例外。 图2无铅焊点的润湿角示意图 b)无铅合金工艺和锡铅合金工艺形成的焊点之间的主要差别是焊点的外观。典型的锡铅焊点具有 闪亮的光泽，平滑的外观，表现出被焊物体之问凹月面状的润湿状态。但无铅合金焊点呈现细 粒状或无光泽的粗糙表面。 c)无铅合金焊点呈现比锡铅合金焊点较大的润湿接触角。 d)无铅合金焊点上的裂纹、气孔、和砂眼比锡铅焊点多。但是，只要这些裂纹、气孔、和砂眼不 与引线、焊盘等相通，就认为是可接受的。 e)焊缝的其他要求都是相同的，即焊料量适中，焊点内的引脚或引线轮廓清晰可辨。 6(2(2金属化孔焊点的验收标准 6(2(2( 1互联金属化孔焊点的验收标准 用于层问表面互联的金属化孔，可采用阻焊膜或阻焊胶覆盖的 方法，使之与焊锡隔离。金属化孔或 无引脚的通孔，在经过焊接后应满足可接受性要求，如图3和图4所示。 目标,1，2，3级 ——通孔内焊锡完全填充; ——焊盘上部有良好润湿。 图3满足目标条件的金属化孔填充 可接受一l，2，3级 ——通孔表面的焊锡润湿良好。 图4满足可接受条件的金属化孔填充 748啪008 JB,T 可接受l级 过程警示一2，3级 ——孔壁表面的焊锡润湿不良。 图5孔壁表面的焊锡润湿不良 注:在金属化孔保证质量的前提下，孔壁表面的焊锡润湿不良不作为缺陷，如图5所示。 6(2(2(2带引脚的金属化孔焊点的验收标准 带引脚的 金属化孔——焊接最低可接受条件见表4。 表4带引脚的金属化孔一一焊接最低可接受条件 1 2 3 级 级 级 检查项目 75, 焊料的垂直填充 无规定 75, 焊接终此面上引线与涂覆孔 无规定 180。 270‘3 的润湿 焊接终止面焊料覆盖焊盘区0, 0, 0, 的百分比 焊接起始面上引线与涂疆孔 270。 270。 330: 的润湿 焊接起始面上焊料覆盖焊盘 75, 75, 75, 区的百分比 注1:润湿焊料是指焊接过程中使用的焊锡。 注2:25,的未填 充高度包括焊接起始面和终止面缺少的焊料。 注3:焊膏可涂施 于任一面。 焊点不符合表4的要求，1级，2级，3级产品均为缺陷。 以下图6,图8为带引脚的金属化孔焊点的焊料填充不同情况的图示说明。 图6满足目标条件,1，2，3级 (iBtr 748B—(2008 孔100,填充。 元件面 (主面) 100,一 75,一 一, 一黼燃 0,一1q 罗7 , (辅面) 图7满足可接受条件一1，2，3级 孔的 垂直填充最少75,填充。最多25,的缺失，包括主面和辅面在内。 100, 50,一 0,- 图8满足1级要求，2，3级为缺陷 孔的垂直填充少于 75,。 注:某些场合焊料填充不足lOO,K不能接受的，例如热冲击。用户有责任将这些要求告知 制造商。 6(2(3印制电路板电子组装件和焊点的检查验收方法 6(2(3(1检查验收的原则 印制电路板电子组装件和焊点接收和(或)拒收的判定应以与之相适应的文 件为依据，如合同、图 纸、技术规范、标准和参考文件。实际生产现场，一般对印制电路板组装件采用目视检查的方法。 检 验者检验时不可自行选择验收等级。检验者使用的文件中应事先指定所适用的验收级别。 自动检 查技术(AIT)是替代目视检查的有效方法之一。自动检查技术可以查阅有关的技术资料。 6(2(3(2检查验收方法 对印制电路板电子组装件进行目视检查时，对某些印制电路板组件项目可以使用放大装置。所选放 大装置的放大倍数的误差为?15,，所使用的放大装置必须与被检查的项目相匹配。所使用的放大装置 的照明必须满足要求。除非控制文件特别注明放大要求外，所有检查项目的放大倍数按表5来确定。 验证产品的拒收条件进行仲裁时，以仲裁用的放大倍数进行检查。当组件上焊盘大小不一致时，用 较大的放大倍数检查整个组件。 表5检查用的放大倍数(焊盘宽度) 放大倍数 焊盘宽度或焊盘直径 用于检测放大倍数 用于仲裁最大倍数 >1(0mm(O(0394in) 41(5, 3 in) 3,7(5 10>0 5 Hml,?1(0ram(0(0197 in,0(0394 in,0(0197in) 7(5,10 20?0(25岫,?0(5mm(0 (00984 <0(25 mm(0(00984 i13 ()20 40 无铅波峰焊接常见的主要缺陷与对策参见附录A。 10 (I-B,748T ,之008 附录A (资料性附录) 无铅波峰 焊接常见的主要缺陷与对策 A(1焊料球 A(1(1焊料球定义 焊接时形成的微小的球状焊料珠或不规则形状的焊料粒。 图A(1 元件上的焊料球 图A(2器件引脚问的焊料球 A(1(2产生的原因 ——助焊剂从印制电路板通孔中快速逸出带出焊料沾附在阻焊膜上; ——阻焊膜的影响:不同阻焊膜对焊球数敏感度不同，特定的工艺条件下，阻焊膜的类型对焊球数 量起决定性作用; ——不同类型助焊剂及其喷涂方式也对焊球存在有很大的影响。助焊剂不同，表面张力减小程度不 同，板面脱离液面时形成焊球的数量不同; ——温度的影响:预热和焊接温度对焊球的影响; ——氮气的使用会增加焊球的出现。 A(1(3对策 ——选用良好的助焊剂，控制助焊剂的喷涂量; ——选用合格的印制电路板和性能优良的可焊镀(涂)层及阻焊涂层，改进印制电路板包装和储存环 境条件，避免受潮; ——控制预热和焊接的温度及时问，防止助焊剂中的溶剂飞溅。 A(2桥连 A1211桥连定义 两个非共用的电极或导线被焊 料连接起来。 A(2-2产生的原因 ——助焊剂涂敷量不足; ——基板的行进方向与焊盘排列方向垂直配置 ——印制电路板布线和安装设计不合理。 A(2(3对策 ——改善助焊剂的涂敷方式和涂敷量; JB厂r 7488—-2008 ——合理设计印制电路板布线和元器件安装方向; ——改变印制电路板的行进方向，使其与焊盘排列方向平行; ——调整焊接时间和传送速度，改善焊料波峰剥离薄层区的波速特性。 图A(3元件端头间的桥连 图A(4器件引脚之间的桥连 A(3漏焊(不润湿) A(3(1漏焊(不润湿)定义 应焊接的部位无焊料。 图A(5 印制电路板焊盘无焊料 图A(6 元件端头无焊料 A(3(2产生的原因 一一助焊剂在基板下的波峰中气化，出现了所谓“气坑”，将焊料往下压，这样焊料就不能浸润基 板，产生焊料遮蔽，助焊剂气体排不出，SMD零件四周被“很大的气泡”包围住; ——焊盘或印制导线处氧化或者有污染，造成可焊性不良。 A(3(3对策 ——尽可能在SMT基板设计时考虑到助焊剂气体排出孑L的设置; ——改善焊盘或印制导线的可焊性。 A(4拉尖 A(4(1拉尖定义 焊接后印制板上局部焊料呈现钟乳石状或冰柱状。 A(4(2产生的原因 ——焊盘氧化、污染; ——预热不当，焊接温度偏低; ——传送速度或传送倾角不合适、焊接时间过长; ——助焊剂选用不合适或变质失效，或助焊剂用量太少。 A(4(3对策 ——被焊零件表面必须干净; 12 748啪008 (1Bfr ——调整预热温度和焊料槽温度，维持焊料流动新需要的热量 ——正确选用和使用合适的助焊剂: ——调整传送速度或传送倾角。 图A(8印制电路板焊盘焊料拉尖 图A(7元件端头焊料拉尖 A(5焊缝起翘与焊盘起翘 A(5(1焊缝起翘定义 焊接f:言nPCB焊盘处焊料与焊盘之间局部翘起形成的楔状问隙。 图A(1 0 焊料与焊盘问翘起 图A(9焊料与焊盘间局部翘起 A(5(2产生的原因 ——无铅焊料材料和印制电路板固有的工艺特Jl生限制; ——冷却速度不合适: ——无铅焊料中混有金属铋(Bi)。 A(5(3焊盘起翘定义 无铅波峰焊中由于冷却时焊料收缩使焊料焊盘与印制电路板板面分离。 图A(11 焊盘与印制电路板之间分离 A(5(4产生的原因 ——冷却速度不合适; ——无铅焊料中混有金属铋(Bi)。 A(5(5对策 13 JB厂r 7488—2008 ——控制并设定合理的冷却速度; ——避免使用含有金属铋(Bi)的无铅焊料: ——合理选用和设计印制电路板上的焊盘。 A(6表面粗糙与裂纹 A(6( 1表面粗糙与裂纹定义 无铅焊点表面上出现的凹坑、砂眼、微小裂纹与裂痕 等，统称表面粗糙与裂纹。 如果表面裂纹与焊盘、金属化孔或引脚相连，为缺 陷。反之为正常焊点。 图A(12无铅焊点表面上的粗糙与裂纹 A(6(2产生的原因 ——快冷影响:冷却速度不合适导致应力应变及组织弱化; ——焊接温度过高会使热应变增大，促进开裂发生; ——无铅焊料材料的工艺性限制。 A(6(3对策 ——控制焊接温度和浸锡时间:焊接温度过低、浸锡时间过短会导致润湿不良;焊接温度过高则会 使热应变增大，促进开裂发生; ——提高预热温度; ——控制冷却速度:冷却速度对晶粒的形态和大小影响很大，要避免形成过大的方向性应力。以免 影响焊料基体应变量和焊点可靠性。 ——控制材料工艺性:保持印刷电路板和元器件引线清洁，评估板面和元件镀层的影响，评估焊剂 化学物质对裂纹是否有作用。选用Z方向线膨胀系数(CTE)小的基板材料，或选用能减小裂 纹收缩的元素(比如Ni)加入到助焊剂中，很大程度上能减小这种作用。 14