無(wú)鉛焊錫環(huán)焊接與有鉛焊接的本質(zhì)區(qū)別在于兩種焊料的熔點(diǎn)不同，無(wú)鉛焊錫環(huán)焊料SAC305的低共熔點(diǎn)比傳統(tǒng)Sn-Pb系高出34℃，使得無(wú)鉛焊錫環(huán)焊接表面張力大，潤(rùn)濕性差，表1為無(wú)鉛焊錫環(huán)焊料與有鉛焊料的比較。

無(wú)鉛焊錫環(huán)焊接對(duì)PCB的要求

通過(guò)表1的對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)無(wú)鉛焊錫環(huán)焊接較有鉛焊接困難很多，這不僅是對(duì)PCBA行業(yè)的壓力，更是對(duì)PCB制造業(yè)的挑戰(zhàn)。無(wú)論從生產(chǎn)、工藝、測(cè)試，還是基材的選擇都是和以往不同的，這要求我們不斷去探索。圖1為從人、機(jī)、物、法、環(huán)五個(gè)方面剖析PCB面對(duì)無(wú)鉛焊錫環(huán)焊接所提出的要求。
 無(wú)鉛焊錫環(huán)PCB對(duì)基材的要求

無(wú)鉛焊錫環(huán)基材，又稱LF CCL，隨著無(wú)鉛焊錫環(huán)焊接的出現(xiàn)而問(wèn)世，實(shí)際上目前我們很難給出無(wú)鉛焊錫環(huán)基材一個(gè)明確定義，但根據(jù)IPC-4101C標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)比無(wú)鉛焊錫環(huán)和有鉛基材，可看出無(wú)鉛焊錫環(huán)基材較有鉛基材多出四種板材特性，分別為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、熱分解度(Td)、Z軸熱膨脹系數(shù)（Z-CTE）和分層時(shí)間(TMA)，如表2無(wú)鉛焊錫環(huán)基材的板材特性所示，從它的性能特點(diǎn)角度對(duì)其進(jìn)行定義，無(wú)鉛焊錫環(huán)基材可被描述為：一類適應(yīng)無(wú)鉛焊錫環(huán)焊接的具有高耐熱性、低線膨脹系數(shù)性的FR-4覆銅板。了解了無(wú)鉛焊錫環(huán)基材的板材特性，下面我們對(duì)如何選擇無(wú)鉛焊錫環(huán)基材進(jìn)行探討
熱分解溫度(Td)

由于無(wú)鉛焊錫環(huán)焊接達(dá)到焊點(diǎn)所需的溫度大幅度提高，故采用高分解溫度樹(shù)脂的基材是最重要的，或者說(shuō)覆銅板的耐熱性主要取決于樹(shù)脂的熱分解溫度。所以，僅僅采用高Tg和低熱膨脹系數(shù)的基材是不夠的，不僅增加了制造成本，而且耐熱性能也是不能提高與改善的。IPC-4101C標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，無(wú)鉛焊錫環(huán)基材Td值應(yīng)大于等于325℃，有同仁進(jìn)行過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，在相同Tg 、Z-CTE的條件下，經(jīng)T260測(cè)試后，Td為350℃的基材比Td為320的基材分層時(shí)間滯后了10s，所以實(shí)際生產(chǎn)中最好選用Td值大于350℃的無(wú)鉛焊錫環(huán)基材。只有提高覆銅板中樹(shù)脂的熱分解溫度，才能保證無(wú)鉛焊錫環(huán)焊接PCB的耐熱可靠性問(wèn)題。

 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)

一些人認(rèn)為選擇覆銅板Tg值越高越好，這樣才有較高的耐熱性，更有利于PCB的無(wú)鉛焊錫環(huán)化。其實(shí)，這種理解是片面的，我們通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)討論無(wú)鉛焊錫環(huán)基材對(duì)Tg的要求。實(shí)驗(yàn)選擇同一廠家，不同Tg的兩款覆銅板，Tg值分別為155°(基材A）和175°(基材B），Z-CTE和Td值近似相同，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為：芯板厚度0.15mm，疊層為12層板，壓合后板厚1.76mm，圖形設(shè)計(jì)為0.8pitch的BGA孔徑0.25mm、孔中心距0.8mm，具體方案和流程

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