摘 要： 文章介绍使用现有的SMT设备与工具，推行无铅焊装工艺的可能性。关键词：无铅焊装，
1. 引 言
无铅焊装印制板与传统焊装印制板相比，前者需要更高的加热温度。事实上这已成为电子制造业向无铅化过渡关心的主要问题。电子制造过程需要比高于现有温度30-40℃的再流焊工艺，这使得器件，印制板与设备制造商全都受到影响。
组装厂能否使用现有的SMT制造能力或者选择购置新的设备与工具？无铅焊接的可靠性将怎样得到保证？铅/锡引脚器件能否与无铅焊料在同一块印制板上混装？这些铅/锡引脚器件怎样与无铅焊料相容呢？制造商们直面越来越多的问题。三年前，NEMI已经着手开展电子组装无铅化的试验工作。
这项工作开始的目标是确认实施印制板组装无铅化的材料与制造工艺，对比无铅焊接与传统焊接的焊点质量。通过器件，印制板和设备制造商，以及关键的原始设备制造商（OEM）和电子制造服务（EMS）供应商的合作，NEMI已能够证明使用现有SMT制造条件实现印制板组装无铅化。
2. 可靠性测试样板的试验过程
本试验使用的无铅焊料配方是Sn3.9Ag0.6Cu,锡/银/铜合金的熔点高于传统的铅/锡共晶焊料约35℃。试验制定新的再流焊工艺，对焊接工艺手段进行鉴别，并对试验设计的再流焊工艺进行可靠性测试。大多数试验证明，试验设计新的高温焊料合金再流焊工艺，现有的SMT制造设备是可以适应的。
早在2000年，无铅焊料合金只是在实验室少量生产，焊剂系统尚未被优化。
试验使用五种铅/锡，五种无铅，免清洗，第三等级焊膏。铅/锡与无铅各一种焊膏，在检测样板进行可印唰性，可焊性及X缺陷试验。全部检测样板一批在标准SMT设备上完成。检测样板数量共253块（图 1）。
图 1检测样板的设计
试验选用6种不同器件封装；CSP169，CSP208，TSOP48，2512电阻，PBGA256，CBGA256。每块检测样板设计三组对比试验；1；铅/锡焊膏—铅锡引脚器件，2；无铅Sn3.9Ag0.6Cu焊膏----铅/锡引脚器件, 3; 无铅Sn3.9Ag0.6Cu焊膏---无铅引脚器件。
TSOP器件的检测样表面浸银处理，2512电阻的检测样板表面镍/金镀复处理。
所有的检测样板材料是FR4，玻离化温度（170℃），TSOP与2512电阻的检测样板材料的玻离化温度（130℃）。测试样板焊膏的印刷量的测量数据如表1所列，铅/锡与无铅焊膏的印刷量都在可接受范围内，在相同的印刷参数设置，无铅焊膏的印刷量大于铅/锡焊膏。这个差异是由于选用的无铅焊膏具有良好的印刷性能，组装器件的引脚间距相对大。
表 1 焊膏印刷量，印刷转移比
铅/锡/无铅焊膏试验器件贴装图形相同。
试验使用10温区的强制热风对流再流焊炉，充氮保护气氛，氧含量为30ppm。无铅焊膏再流选择的温度范围从2512个电阻器贴装测试样板，再流峰值温度247℃。PBGA测试样板再流峰值温度237℃。表 2 所列为可靠性测试的再流焊工艺参数值。