無鉛工藝是指在PCBA加工過程中采用不含(han)鉛的(de)焊料(liao)進行(xing)焊接，以替代傳統(tong)的(de)含(han)鉛焊料(liao)。這一變(bian)革(ge)主要源(yuan)于環保法規的(de)推動，特(te)別(bie)是歐盟RoHS（限制(zhi)使(shi)用某些有害(hai)物質）指令的(de)實施，明確要求電子產品中鉛等(deng)有害(hai)物質的(de)含(han)量必須低(di)于特(te)定閾值。

無鉛焊接材料的選擇

無鉛(qian)工(gong)藝的在(zai)于焊(han)(han)(han)料的選擇。目前市場(chang)上(shang)常見的無鉛(qian)焊(han)(han)(han)料包括Sn-Ag-Cu合(he)(he)金、Sn-Ag-Bi合(he)(he)金等，這些焊(han)(han)(han)料在(zai)焊(han)(han)(han)接性能上(shang)與傳(chuan)統含鉛(qian)焊(han)(han)(han)料相近，同時顯著降低了對環境和(he)人體的危害。在(zai)PCBA加工(gong)中，這些無鉛(qian)焊(han)(han)(han)料被廣泛應用(yong)于SMT貼片和(he)DIP插件的焊(han)(han)(han)接過程(cheng)中。

一、板材質量

① 通過化(hua)學(xue)分析方法(fa)，檢(jian)測PCB板(ban)材(cai)(cai)的材(cai)(cai)質和成(cheng)分是否符合(he)標(biao)準。

② 檢查板(ban)材(cai)的內部結(jie)構，如纖維排列是(shi)否整齊(qi)，有無分層或(huo)氣泡。

二、導電性能檢測

① 使用(yong)四探針測(ce)試儀等設(she)(she)備，測(ce)量PCB的(de)導電(dian)性能，確保其滿足電(dian)路設(she)(she)計(ji)的(de)要求。

② 檢(jian)查導(dao)電(dian)路徑是否清晰，無斷(duan)路或(huo)短路現(xian)象(xiang)。

三、絕緣性能檢測

① 通過高壓(ya)測試(shi)設備，檢測PCB的(de)(de)絕緣層是否能承受規(gui)定的(de)(de)電壓(ya)而不被擊穿(chuan)。

② 檢查絕緣材料是否均勻涂(tu)覆在導電層之(zhi)間(jian)，無漏涂(tu)或薄厚不均現象。

四、熱性能測試

① 對PCB進行熱沖擊和熱循環測試，以評(ping)估(gu)其在溫度條件下(xia)的穩定性(xing)和可靠性(xing)。

② 檢(jian)查(cha)PCB在高溫下是否出現變形、開裂或分層等問題(ti)。

五、環境適應性測試

① 對(dui)PCB進行(xing)鹽(yan)霧測(ce)試、霉菌測(ce)試等(deng)，以評估其在(zai)惡劣環境下的耐(nai)久(jiu)性。

② 模擬PCB在振動、沖擊(ji)等機(ji)械應力下的表現(xian)，檢查其結構強度和穩定性。

為(wei)減(jian)少焊(han)(han)接裂縫(feng)的(de)風(feng)險，需要在(zai)SMT加工(gong)中采取良(liang)好的(de)工(gong)藝控(kong)制(zhi)和質(zhi)量(liang)控(kong)制(zhi)措(cuo)施，包(bao)括正(zheng)確選擇(ze)焊(han)(han)料(liao)、優化焊(han)(han)接溫度和周期、考慮元件布(bu)局和材料(liao)選擇(ze)，以及(ji)定期進行質(zhi)量(liang)檢查(cha)和測試(shi)。這有助于提(ti)高焊(han)(han)接的(de)可(ke)靠性和減(jian)少焊(han)(han)接裂縫(feng)的(de)出(chu)現。

1. 熱應(ying)力(li)：在(zai)SMT過程中(zhong)，PCB和(he)元件(jian)可能(neng)會經歷多(duo)次加(jia)熱和(he)冷卻過程，這可能(neng)導(dao)致(zhi)熱應(ying)力(li)的(de)積累。這種熱應(ying)力(li)可能(neng)在(zai)焊點和(he)焊料中(zhong)引起應(ying)力(li)集中(zhong)，終導(dao)致(zhi)焊接裂縫的(de)形成。

2. 溫(wen)度梯度：在(zai)SMT過(guo)程中，元件和(he)PCB的(de)溫(wen)度可能會發生急劇的(de)變(bian)化(hua)，特別是在(zai)焊(han)(han)接和(he)冷卻(que)階段。溫(wen)度梯度差異可能導致焊(han)(han)點(dian)內部的(de)熱應力，增加(jia)焊(han)(han)接裂縫的(de)風險。

3. 材料不匹(pi)配(pei)：不同(tong)元件和PCB的材料性質可能(neng)不匹(pi)配(pei)，例如線(xian)性熱膨脹系數不同(tong)。這種(zhong)不匹(pi)配(pei)可能(neng)導(dao)致在(zai)溫度變(bian)化時(shi)出現應(ying)力積(ji)累，從而導(dao)致焊接裂縫的產生。

4. 過度(du)(du)熱曲(qu)曲(qu)線(thermal cycling)：PCB和元(yuan)件在(zai)實(shi)際應用中可能會經(jing)歷(li)多次溫度(du)(du)循環，如果焊接質量不佳，這些循環可能導(dao)致焊料(liao)和焊點的疲(pi)勞，終形成裂縫。

5. 高溫(wen)焊接(jie)：使用高溫(wen)焊接(jie)過程(例如波峰焊或回流焊)時，焊點和焊料(liao)(liao)可能會暴(bao)露在高溫(wen)環(huan)境下。如果不正確(que)操(cao)作(zuo)，這可能導(dao)致焊料(liao)(liao)過熱，從(cong)而引發焊接(jie)裂縫。

6. 預(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)和(he)機(ji)械應(ying)(ying)力(li)(li)：元件的重量、尺寸(cun)和(he)放(fang)置(zhi)方式可能會施(shi)加機(ji)械應(ying)(ying)力(li)(li)，這可能導(dao)致(zhi)焊點附近的應(ying)(ying)力(li)(li)積累，精熟工(gong)藝SMT技(ji)術(shu)貼片工(gong)廠(chang)，進(jin)而導(dao)致(zhi)焊接裂縫。

7. 延展度差異：焊料(liao)和基板的材料(liao)延展度差異，以(yi)及(ji)焊料(liao)的延展性不足，可(ke)能會導致(zhi)焊料(liao)拉伸，從而(er)形成焊接裂(lie)縫。

8. 環境條件(jian)：環境因素，如濕度、化學物(wu)質暴露，甚至振動(dong)，也可能對焊料和焊點產生不利影響，增加焊接裂縫的風險。