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在返修工艺中使用无铅焊料的基本研究 合作单位： F A P S – T T GmbH FINETECH GmbH Co. KG Technologietransfer zu Wolfener Str. 32/34 Haus L Fertigungsautomatisierung und 12681 Berlin Produktionssystematik Tel.:+49 (0)30 936681-0 Prof. Dr.-Ing. Klaus Feldmann Fax:+49 (0)30 936681-44 e-mail: feldmann@faps-tt.de e-mail: finetech@finetech.de 研究者： Dipl.-Ing. Rüdiger Holzmann Nordostpark 91 D-90411 Nürnberg Tel.: +49(015 Fax.: +49(030 在返修工艺中使用无铅焊料 2 目录 1 焊膏的应用技术基础3 1.1 精细结构返修和不同连接介质的质量方面4 1.2 加热技术的区别7 2 使用代用焊接介质的返修工艺9 2.1 研究的试验范围9 2.2 无铅连接介质的温度跟踪11 2.3 在返修中氮气使用的评价18 3 返修的整体评价20 3.1 返修中工艺变量的评价20 3.2 返修后连接点的长期可靠度23 参考文献26 在返修工艺中使用无铅焊料 3 1 焊膏的应用技术基础 多年以来，电子产品生产过程中最重要的一个挑战就是在提高质量的同时使误差最小 化。单个模块的修复对消除误差来说仍然是必要的。恒定的高质量规格只可能在此过程及标 准工艺链得到控制的情况下取得。与此相对，很多不支持工艺控制的手工或半自动返修系统 仍在被广泛应用。当涉及到小型化结构和隐蔽式连接例如区域阵列模块（BGA,CPS ）时， 只能在一定条件下取得可靠的返修。特别是维修过程中对温度的控制和计时可能引发新模块 的损坏或导致模块周围需要重新焊接。目前仅在一定条件下才会考虑高于含铅或无铅连接介 质溶解温度的关键时间间隔。 零误差是每一个生产制造企业的理想和追求的目标。但除了进行优化，模块化返修也越 来越必要。考虑到该领域对稳定工艺和固定质量的要求，为不同的返修应用进行分类并评价 其对应的技术是进行返修的必要条件。因此，标准工艺链必须根据由返修过程推演出的一定 条件下成立的工艺步骤来进行扩展和修改。这一设想如图一所示。除了大量生产的扁平模块 的标准化修复，在工艺链中采用返修策略对于更简单经济地进行工艺误差的修复来说同样重 要。 共可区分三种不同的应用类型，其对于返修工艺的技术要求各不相同。第一种情况是在 使用焊膏的过程中，缺陷就已经存在并被发现。经试验发现，虽然可以使用点焊技术，但大 多数情况下，点焊不同于印刷焊，并不能满足对稳定性和体积大小的要求。 第二种情况是，在完成装配后进行返修。从技术特别是经济的角度看，返修会被用来对 装配错误的元件进行更换或对遗漏的元件补装。这里对于返修来说的技术要求就是精确地拾 取和贴装元件。市场分析表明合适的具有计算机辅助定位的贴装设