IPC-A-610D无铅检验讲解.ppt

IPC-A-610D 無鉛焊接允收規范 1.2 接触角之后在前言中的未尾新增四段文字，又将接触角（contact Angle）的示意图由后移前来到P.5-1中（C版原在P.6-3）。并明文指出无论焊料与焊垫间，或焊料与引脚间所形成的接触角，均不可超过90O（另在D版P.5-3中附有彩色之示意图）。 1.3无铅焊接的图面标示前言中新增者，还对无铅焊点外观目检规格加以说明，并与锡铅者有所不同（事实上放松频多）。为了减少争议起见，D版中特别 附列多张彩色图样做为对比，且在右下角分别加贴黑底红圈与白字之无铅标记???? 以示区别。而且不定期以两则黑点单列之条文，明白指出无铅焊点的特征（实际上就是的缺点），其他品质则与有铅之允收规格相同。两则条文如下：◎表面粗糙（颗粒状或灰暗）Surface roughness(grainy or? dull)◎接触角变大（Greater Wetting contact angles 无铅焊点表面粗糙 2.1外观与接触角?在D版5.1节中叙述对三级板类（Class1.2.3）就些二参数其均可允收（Acceptable）之各文字如下：第一则黑点的文字中，说明无铅焊料若焊后冷却较慢（例20-30/sec）时，则其焊点外观将呈现灰暗与微裂，有如橘子皮般的颗粒外观，且明白指出此为正常现象，并可加以允收。第二黑点则指明接触角不可超过900（见前图1）。第三黑点更进一步说明，凡当焊料已爬行到焊垫边缘或到过绿漆边界时，冷却后若焊体接触角大于900且呈现凸出者，只能说是第二则的例外，对于三级板类均可加以允收：另在本5-1节之后，更附有22张彩色图片（Fig5-4到5-25），做为有铅与无铅的目视对比，以及无铅（SAC）焊点的目视允收标准。 诠释 无铅焊料之主流者锡银铜SAC305或405，此等三元合金在热熔或冷固之过程中，很难达到共晶共熔组成（Eutectic Composition）的理想状态。一般熔焊操作的温时曲线（Profile），其峰温（Peak Temp）熔焊区段的升温与降温，保持正常情况时（30C/sec），则降温中SAC焊料中占最多量的锡（96.5% by wt)，会率先自得冷却（m.p2320C)而成为枝晶（Dendrite)之棒状突出物，其余仍处于液状的共晶（2170C）部份，且将随后冷却面成为较平滑的区间部分。因而总体外观上将出现许多颗粒状的突起，微切片中亦可清楚见到纯锡枝晶均匀分布的现象。而且另外形成Ag3Sn白色板条状（platelet)的IMC也是有目共睹。事实上结构中颗粒状的纯锡枝晶对强度与可靠度的负面影响不大，反而是共晶区的微裂与Ag3Sn的IMC，却是老化中开裂的起源 无铅焊点出现异常（Anomalies）时的允收规格 3.1各种焊垫外缘其直立侧壁或引脚之截断面，未能沾锡且露铜者均可允收（见D版5.2.1）3.2垫面或引脚凡因皮膜破损或刮伤而未能沾锡，以致曝露底金属者，只要面积尚未10%者，均可允收（见D版5.2.1）3.3镀通孔（PTH）插脚波焊焊后发生吹孔（Blow Hole），或SMT贴焊点呈现见底的针孔（Pinhole），或外表之凹陷者，只要焊点尚能符合其他品质要求，则Class1可允收。但Class2与3却须视之为“制程警讯”（Process Indicator）。读者请注意，从品管与改善之原则看来，发生制程警讯时，客户方面必须见到改善方案与执行决心后，才能对现品考虑允收，是故“制程警讯”反而成了更为严肃的整体性问题（见D版5.2.2） 3.4锡膏熔焊后所得之焊点。若其原始焊膏中锡粒尚可清楚辨识，而并未完成熔融愈合者，则（LF）三级板类均将视为缺点（见D版5.2.3）[诠释]通常锡膏中之锡粒表面都可能会生长，会生长一层薄薄的氧化物，此薄层氧化物从好的方面讲，是可用以防圆粒彼此间的相互熔合（Cold weld），坏的方面是当热量不足时将无法顺利愈合成为整体。 3.5焊点发生不沾锡与缩锡等不良 凡无铅焊点出现不沾锡（Non-wetting）与缩锡（Dewiitting）等不良，而又未能达到品质要求者，均视为缺点而不建议允收。D板虽然已附列了7张图片，但欲表达了理念却相当含湖不清，必然会引发不同立场之间的无穷争议（见D版5.2.4及5.2.5），此时微切片对IMC的观察将大有帮助，缩锡处几乎都不会长出IMC来。 3.6发生锡球（Solder Balls）或锡碎 焊后出现此等不良现象，且已违反了（减少了）电性上起码应有的绝缘空距（Electrical Clearance）者，对无铅焊锡当然还是缺点（见D版5.2.6.1所已附列下图8之二图） 3.7波焊发