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无铅焊接技朮中的测试和检测问题-2

作者:  来源:smt100 

 

 回流温度
    无铅焊配料具有较高的熔点,可能会使元件与/或组件损坏。按照无铅焊接概念,SnAgCu的熔点温度从l83℃提高到近2l7℃,峰值温度高达260℃。通过较长时间的预加热可以使高温得到适当降低。修复温度也受到影响,有些部件的修复温度可达280℃。
    这种较高温度下使用的元件必须进行资格认证,未经认证的元件要求进行手工组装。
    光学检测问题
    检测无铅焊接基本上与检测常规的有铅焊接没有什么区别。无铅焊接的焊点外形看起来与传统的锡-铅焊点十分相似。检测属于哪种类型的焊接,关键是找到正确判断每种外形视觉特征的检测机理。
    然而,无铅和有铅焊接的焊点从外表看还是有些差别的,并影响A0工系统的正确性。无铅焊点的条纹更明显,并且比相应的有铅焊点粗糙,这是由于从液态到固态的相变造成的。因此,这类焊点看起来显得更粗糙、不平整。另外,无铅焊料的表面张力较高,不像有铅焊料那么容易流动,形成的圆角形状也不尽相同。这些视觉上的差异要求对A0I设备和软件重新校准。举例来说,某些有铅焊接A0I系统中设置的"自动通过值"可能与无铅焊接存在轻微的差别。
    如果当前正使用人工检测仪,并考虑转换为A0I系统,正是合适的机会,因为此时人工检测仪必须进行"重新校准"。
    无铅焊检测的工业研究结论
    2002年泰瑞达公司资助成立了国家物理研究室(NPL),对AOI系统的无铅焊检测能力进行了独立评估。NPL是英国国家标准实验室,是独立的测量和材料科学研究、开发和知识转换中心,在国际上享有很高的声誉。
    NPL对"无铅表面安装组件自动光学检测系统的比较"这一课题进行了研究,并在20O2年7月公布了研究结果,旨在判断无铅焊接组件自动化光学检测系统是否存在问题。
供研究使用的测试对象是一种专门为此次研究单色组件,一次制作了许多,有的有缺的没有缺陷。组件包括许多不同的焊接类型.每个组件包含近100个元件以及1400多个无铅焊点。设计的元件类型包括0.4mm节距256脚
QFP,0.5mm节距TS0P,以及0402电阻。缺陷类型包括漏焊元件、未对准元件、尺寸正确但参数错误的元件、不良焊点、错误极性元件、焊接桥,以及焊接不平整元件等。
    参加A0I系统评估研究的有六个不同的制造商,其中包括泰瑞达公司。对无铅组件和常规有铅组件的检测使用相同的软件算法。研究表明,对无铅焊PCB的评估结果与有铅PCB相同,甚至更优。两者的错误检测率也十分相似。需要进行的测试次数与测试对象是否含铅无关。
    研究表明,虽然在不同设备上测试结果略有差别,但大多AOI系统可以用于无铅表面安装组件的检测。有些使用彩色算法和依赖单色摄像机的系统在评估无铅焊点时会遇到问题。实践证明,采用AOI系统对焊接分析时,不必用彩色图像,单色图像已包含了焊接分析所必需的全部信息。但使用彩色图像进行无铅缺陷的检测效果更好,例如焊接桥和不良焊点等。

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