【導讀】半導體器件與 PCB 的焊接曆來使用錫/鉛焊料
，但根據環境法規的要求，越來越多地使用無鉛焊料來消除鉛。大多數適合這些應用的無鉛焊料是具有較高熔點的錫/銀合金，相應地具有較高的焊料回流溫度。

無鉛焊料通常是錫/銀 (Sn/Ag) 焊料，或 Sn/Ag 焊料的變體。影響焊接工藝的主要區別是 Sn/Ag 焊料比 Sn/Pb 焊料具有更高的熔點。Sn/Ag 共晶 (96.5Sn/3.5Ag) 的熔點比 Sn/Pb 共晶 (63Sn/37Pb) 高 37°C。Sn/Ag 焊料的標稱共晶熔點為 220°C，Sn/Pb 焊料的標稱共晶熔點為 183°C。

圖 1 無鉛 (Sn/Ag) 焊料的典型回流焊曲線

無鉛焊料的回流溫度

典型無鉛 (Sn/Ag) 焊料的熔點較高

，需要在 240°C 以上進行回流。推薦的焊接或回流焊曲線必須確保短時間高於 240°C，同時考慮到設備溫度容差以及不同的產品和組件尺寸和質量。功率半導體元件可以包括更大

、更重的元件以及標準的更小的元件。這使得優化 PCB 上所有組件的回流工藝變得更加困難。

無鉛焊料的預熱和加熱速率

錫/鉛焊料和無鉛焊料的預熱周期和加熱速率沒有顯著差異，並且通常不依賴於焊料合金的類型。

預熱時間和溫度主要由助焊劑係統決定。助焊劑必須清潔並去除待焊接表麵的氧化層，包括 PCB 和元件引線。焊膏通常包含助焊劑和揮發性有機填充材料。預熱會去除多餘的揮發性物質
，而助焊劑則在那裏工作。

圖 2 鉛錫 (Pb/Sn) 焊料的典型回流焊曲線

半導體器件與 PCB 的焊接曆來使用錫/鉛焊料，但根據環境法規的要求，越來越多地使用無鉛焊料來消除鉛。大多數適合這些應用的無鉛焊料是具有較高熔點的錫/銀合金，相應地具有較高的焊料回流溫度。

較(jiao)高(gao)的(de)回(hui)流(liu)溫(wen)度(du)受(shou)到(dao)元(yuan)件(jian)和(he)助(zhu)焊(han)劑(ji)的(de)允(yun)許(xu)溫(wen)度(du)的(de)限(xian)製(zhi)。這(zhe)為(wei)無(wu)鉛(qian)回(hui)流(liu)焊(han)創(chuang)造(zao)了(le)一(yi)個(ge)狹(xia)窄(zhai)的(de)回(hui)流(liu)溫(wen)度(du)窗(chuang)口(kou)。因(yin)此(ci)
，無(wu)鉛(qian)焊(han)料(liao)回(hui)流(liu)曲(qu)線(xian)的(de)優(you)化(hua)比(bi)錫(xi)/鉛焊料回流曲線更為重要。無鉛焊接對於功率元件和其他較大質量的元件也更為重要，因為它們需要更長的時間來加熱。

大多數無鉛焊料使用與錫/鉛焊料相同的助焊劑係統，因此使用類似的預熱和加熱速率循環。

理想情況下，無鉛焊料的冷卻速率與錫/鉛焊料相同
，但有時可能會出現問題
，因為它們從較高的溫度冷卻。大型元件和具有極端 CTE 的元件容易受到影響。

無鉛焊料更加環保，並且適合通過適當的回流曲線變化和控製來焊接大多數半導體元件。

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