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PCB电路板无铅焊接的隐忧(五)湿气敏感

  一、完工板的CAF与Dendrites

  完工板一旦吸水,或无铅焊接採用水溶性助焊剂者,则不良“阳极性玻纤纱漏电”的危机将会大增。FR-4避免CAF的最佳做法,就是将原有极性很强吸湿性很高的Dicy硬化剂,改换成低吸湿的PN硬化剂。后者在成本上约贵10%以上,且添加量变多下也造成板材的脆化与製程配合度不良等问题。为了让读者对CAF具有整体观念起见,更整理环氧树脂两种硬化剂之特性如下,以供参考;

  其次是绿漆施工之前的空板一定要彻底清洗,完成Fina1C1eaning并须通过清洁度试验,以避免无铅焊接后,绿漆底下密线之间发生“铜枝状漏电”(Dendrite)的后患。一般将Fina1C1eaning与清洁度检验,放在绿漆后出货前才去执行,其实并不正确,应改放在绿漆之前才对。

  FR-4环氧树脂聚合用硬化剂之特性比较

  二、元件零件MSL

  PCB电路板表面所安装的各种元件(Devices)与零件(Parts),由于其等封装方式不同,故对环境中的吸湿效果也因而有异。这种未彻底密封等元件,对湿气所引发的敏感程度(MSL)与后患,也在无铅製程中变得更加恶劣。换句话说元件零件某种程度的吸湿,原本在有铅焊接时一向平安无事,到了无铅时却变得应力加大,爆裂损坏频传问题一再丛生。

  为了及早避免无铅高热伤及零件起见,针对MSL最新修订的规范工PC/JEDECJ-STD-020C,在其表、中即明确列有8种“湿气敏感程度”(MSL),以提醒组装者在无铅焊接时,对不同零件採取不同对策。例如其中最为敏感的Level6,几乎是折封后即应按标签可允许的时间内焊接完毕;又如Level3即需在1周内焊接完毕。否则一旦发生焊后零件破损时,又回头来怪罪焊料或Profile或PCB的不当,均为无知用户的伪词。PCB与零组件业者对此不可不知,以避免无所谓的索赔。

  进一步为了无铅SAC焊接之标淮化起见,J-STD-020C更将有铅与无铅的操作Profile进行仔细对比,并订定一些实用的参数以方便业者的引用。

  此为J-STD-020C中所建议无铅焊接的一般性Profile参考图

  三、结语

  全面无铅的脚步愈来愈近,某些先起步业者们已遭受的各种苦难,为了商业竞争及面子问题,很少愿意公开讨论。笔者只能根据已公开发表的最新论文与自身实务经验,整理出一些脉络以供参考,尚盼能减少若干灾情于事先,则于愿已足矣。

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