電路板無鉛焊接的隱憂（五）濕氣敏感

一、完工板的CAF與Dendrites
       完工板一旦吸水，或無鉛焊接採用水溶性助焊劑者，則不良“陽極性玻纖紗漏電”的危機將會大增。F R-4避免C A F的最佳做法，就是將原有極性很強吸濕性很高的Dicy硬化劑，改換成低吸濕的PN硬化劑。后者在成本上約貴10％以上，且添加量變多下也造成板材的脆化與製程配合度不良等問題。為了讓讀者對C AF具有整體觀念起見，更整理環(huán)氧樹脂兩種硬化劑之特性如下，以供參考；
其次是綠漆施工之前的空板一定要徹底清洗，完成F i n a 1 C 1 e an i n g并須通過清潔度試驗，以避免無鉛焊接后，綠漆底下密線之間發(fā)生“銅枝狀漏電”(Dendrite)的后患。一般將Fina1 C1eaning與清潔度檢驗，放在綠漆后出貨前才去執(zhí)行，其實并不正確，應(yīng)改放在綠漆之前才對。
F R-4環(huán)氧樹脂聚合用硬化劑之特性比較
       表1、F R-4環(huán)氧樹脂聚合用硬化劑之特性比較

       二、元件零件MSL
       PCB電路板表面所安裝的各種元件(Devices)與零件(Parts)，由于其等封裝方式不同，故對環(huán)境中的吸濕效果也因而有異。這種未徹底密封等元件，對濕氣所引發(fā)的敏感程度(MSL)與后患，也在無鉛製程中變得更加惡劣。換句話說元件零件某種程度的吸濕，原本在有鉛焊接時一向平安無事，到了無鉛時卻變得應(yīng)力加大，爆裂損壞頻傳問題一再叢生。
       為了及早避免無鉛高熱傷及零件起見，針對MSL最新修訂的規(guī)范工PC／JEDEC  J-STD-020C，在其表、中即明確列有8種“濕氣敏感程度”(MSL)，以提醒組裝者在無鉛焊接時，對不同零件採取不同對策。例如其中最為敏感的Level 6，幾乎是折封后即應(yīng)按標(biāo)簽可允許的時間內(nèi)焊接完畢；又如Level 3即需在1周內(nèi)焊接完畢。否則一旦發(fā)生焊后零件破損時，又回頭來怪罪焊料或Profile或PCB的不當(dāng)，均為無知用戶的偽詞。 PCB與零組件業(yè)者對此不可不知，以避免無所謂的索賠。
有鉛焊接與無鉛焊接之參數(shù)比較
       表2、有鉛焊接與無鉛焊接之參數(shù)比較

零組件對濕氣敏感之水準(zhǔn)與規(guī)格表2．FR-4環(huán)氧樹脂聚合用硬化劑之特性比較
       表3、零組件對濕氣敏感之水準(zhǔn)與規(guī)格表2．FR-4環(huán)氧樹脂聚合用硬化劑之特性比較。

       進一步為了無鉛SAC焊接之標(biāo)淮化起見，J-STD-020C更將有鉛與無鉛的操作Profile進行仔細(xì)對比，并訂定一些實用的參數(shù)以方便業(yè)者的引用。
此為J-STD-020C中所建議無鉛焊接的一般性Profile參考圖

       圖1、此為J-STD-020C中所建議無鉛焊接的一般性Profile參考圖
       三、結(jié)語
       全面無鉛的腳步愈來愈近，某些先起步業(yè)者們已遭受的各種苦難，為了商業(yè)競爭及面子問題，很少愿意公開討論。筆者只能根據(jù)已公開發(fā)表的最新論文與自身實務(wù)經(jīng)驗，整理出一些脈絡(luò)以供參考，尚盼能減少若干災(zāi)情于事先，則于愿已足矣。