​无铅焊锡在波峰焊过程中的特殊情况分析

一、QFP二遇热焊点劣化

线路板正面一些QFP引脚在无铅锡膏已先行回焊稳固后，若其再次进行无铅波焊二次高热，偶尔会发现有几只脚会出现熔脱浮离的不良现象(而线路板进行反面二次回焊者将会更惨)。

特别是靠近高热填锡PTH的QFP引脚，最容易产生热裂浮离，因为波焊的锡量和热量会自下而上跳出来(孔径越大越糟糕)，导致附近SMT引脚受热软化，引脚应力使劲弹脱(此时可达201℃)。

这种QFP引脚再次浮裂的主要机制是，如果原来的电镀层是锡铅合金或锡铋合金的皮膜，虽然已经被SAC305锡膏焊接，但由于其焊点可能部分形成Sn36Pb2ag三相低熔点合金（mp177℃），甚至mp98℃的Sn52Bi30Pb三相合金。于是再度遇热时，即可能因引脚原有应力另加局部熔融而开裂。

预防的方法是采用绿漆塞孔，或在波焊中局部底面加装隔热专用的托盘(Pa11etS)，以及顶面加设阻热盖板等，以减少SMT銲点的再次遇热，以及板材遭到热胀的爆板与孔铜的进断。

根本的解决方法是完全排除任何铅的来源，避免使用含铋的引脚皮膜或焊料，彻底杜绝局部低熔点的发生才是正确方法。

二、多次波峰焊导致失环

采用SAC无铅焊锡进行波峰焊，过程中锡温通常高达265℃左右，经过4~5秒的强热锡波接触后，待焊面PTH孔边缘已经遭到严重蚀铜，一旦进行二次波焊时，不但孔缘铜层更被蚀薄，而且若见底断开时，则底板面上的铜环即可能遭到锡波的衝刷带走而造成失环。经过两次无铅波焊的线路板，其填锡孔几乎都会在多层板压合之胶片处(B—Stae)，发生树脂缩陷的问题。且局部小范围的板材微裂，一旦镀铜层物性不良，甚至将造成断孔的危机。

因此最好是只进行单次波焊，避免进行二次波焊以减少报废。

三、多孔区填锡可能造成爆板

BGA腹底板的旧设计经常密集设置许多通孔，作为多层布线的层间互连功能。当这些密孔区域通过锡波填充锡时，大量热能的涌入将测试Z方向多层板的耐受性极限，并经常导致Z方向板的开裂甚至断孔。此外，密孔区域还有一种填料，用于连接器的引脚插入焊接。此时，虽然涌锡带来的热量仍然很大，但有些被引脚吸收，所以其板材Z方向的裂纹低于空孔。出现这种危机只要孔铜厚度还够(0.7mil以上)，镀铜层的延伸率(Elongation)尚能维持在20％以上者，在纵横比不算太高，还不致于发生断孔的悲剧。

线路板在未采用专业保护下，无铅波峰焊的高温经常会带来不少的麻烦，所以应当事先做好预防，以避免不良状况的发生。