助焊劑通常用于 PCB 組裝行業(yè),其用途包括從組件引線(xiàn)的清潔到回流/波峰焊接。鹵化物和非鹵化物助焊劑的使用都面臨一些挑戰,例如組裝后工藝中部件的腐蝕。本應用指南將簡(jiǎn)要討論 PCB 中鹵化物含量的影響,同時(shí)介紹 Avago 針對 PCB 組裝操作和表面貼裝組裝推薦的指南。
助焊劑通常用于 PCB 組裝行業(yè),其用途包括從組件引線(xiàn)的清潔到回流/波峰焊接。鹵化物和非鹵化物助焊劑的使用都面臨一些挑戰,例如組裝后工藝中部件的腐蝕。本應用指南將簡(jiǎn)要討論 PCB 中鹵化物含量的影響,同時(shí)介紹 Avago 針對 PCB 組裝操作和表面貼裝組裝推薦的指南。
無(wú)鹵化物的定義和分類(lèi)
根據定義,無(wú)鹵化物是指產(chǎn)品不含任何鹵代化合物。鹵化物主要存在于印刷電路板、阻焊層、模塑料、連接器、電纜絕緣層和布線(xiàn)導管中。從廣義上講,鹵化物與焊接操作相關(guān),而鹵素與印刷線(xiàn)路板 (PWB) 或組件相關(guān)?伤饴,也稱(chēng)為溴化氯阻燃劑,是
模塑料中常見(jiàn)的鹵素(不同于鹵化物),具有阻燃性能。
IPC J-STD-004B(圍繞助焊劑設計)將無(wú)鹵化物定義為:
< 焊劑固體含量的 500 ppm,以氯化物計(氟化物和溴化物根據分子量差異進(jìn)行調整并以氯化物計算)
國際電化學(xué)委員會(huì ) IEC 61249-2-21(圍繞 PCB 設計)將無(wú)鹵定義為:
< 900 ppm Cl,氯
< 900 ppm Br,溴
<1500 ppm 總鹵素

可以使用簡(jiǎn)單的點(diǎn)測試來(lái)檢測鹵化物,如 IPC J-STD-004B 中所述。含有鹵素的鹵化物具有高反應性。它們在電路板組裝過(guò)程中使用,通過(guò)提供氧化物去除能力來(lái)增強焊接性能,從而增強潤濕性,但它們在足夠數量時(shí)可能有害或致命。被 IPC J-STD-004B 歸類(lèi)為無(wú)鹵化物的助焊劑實(shí)際上僅不含離子鹵化物。IPC 對電子助焊劑進(jìn)行了分類(lèi),以確定其在電子組件上不清潔時(shí)的潛在腐蝕性。該分類(lèi)方法根據焊劑的腐蝕性級別將焊劑分為 L、M 或 H(低、中或高)。此外,助焊劑的鹵化物含量分為 0 或 1(0 表示不存在鹵化物含量,1 表示存在鹵化物含量)。
鹵化物對 PCB 組裝的影響
鹵化物是離子性的并且帶有電荷;例如,Cl‐、Br‐ 和 F‐。氯是電負性強的離子,該物質(zhì)通過(guò) Vcc(電源)電勢引起的電場(chǎng)漂移遷移到封裝中。Vcc(電源)焊盤(pán)通常是個(gè)受到氯相關(guān)問(wèn)題“攻擊”的焊盤(pán)。一般來(lái)說(shuō),GND(地)焊盤(pán)一般不會(huì )被腐蝕,因為該焊盤(pán)一般處于地電位或電位。Vcc(電源)焊盤(pán)通常是個(gè)受到氯相關(guān)問(wèn)題“攻擊”的焊盤(pán)。一般來(lái)說(shuō),GND(地)焊盤(pán)一般不會(huì )被腐蝕,因為該焊盤(pán)一般處于地電位或電位。這表明不需要對鉛模具界面進(jìn)行分層以使離子污染物進(jìn)入。僅僅存在離子物質(zhì),在存在水分和電位差等加速因素的情況下,足以啟動(dòng)離子污染過(guò)程。圖 1 顯示了環(huán)境中的氯離子如何進(jìn)入封裝并腐蝕焊盤(pán)的機制。圖 2 顯示在引線(xiàn)框架與模制化合物(未分層)之間的界面處發(fā)現了氯,圖圖3顯示了由于使用鹵化物助焊劑而導致的焊盤(pán)腐蝕。


Avago 塑料光耦合器經(jīng)過(guò) MSL1
濕度敏感度等級 (MSL) 與某些半導體器件的包裝和處理預防措施有關(guān)。它表示濕氣敏感設備可暴露于室內環(huán)境條件(約 30 °C/60% RH)的長(cháng)時(shí)間。如果不堅持,器件內滯留水分的膨脹以及暴露在回流焊溫度下可能會(huì )導致引線(xiàn)鍵合損壞、芯片損壞和內部裂紋,從而影響產(chǎn)量和可靠性下降。
對于對濕度敏感的設備,這些設備被包裝在防潮抗靜電袋中,并配有干燥劑和密封的濕度指示卡。濕度敏感性級別根據 IPC J-STD-020D 指南進(jìn)行分類(lèi)。對于 MSL 1,車(chē)間壽命在 ≤ 30 °C/85% RH 環(huán)境條件下不受限制。對于后續的 MSL 級別,存在一個(gè)允許時(shí)間段,在此期間設備需要安裝,并在從防潮袋 (MBB) 中取出后進(jìn)行回流焊。濕敏器件的使用也可參考IPC J-STD-033。 |