在国际计划内，首要工业国家都在灵敏消减有铅焊接制作技术，其间包括PCB组件。北美、欧盟和日本都计划选用“无铅”技术，很多公司也尽可以快地扔掉有铅焊接技术。一些公司充分利用这一形势，把无铅技术作为加强其消费者商场的首要方法。

转向无铅焊接技术简直使PCB组件的方方面面都受到了影响，包括检验和检查方法。这儿，我们偏重论说一些有关的技术疑问，以及无铅焊接给自动光学检查(AOI)、自动X射线检查(AXI)以及在线检验(ICT)等首要检验和检查技术带来的影响。

新式焊接技术的概念

新式无铅焊接概念首要包括锡-银-铜和锡-铜焊接技术。大多数电子业同举动完成无铅焊接，正在向锡-银-铜合金家族转型。NEMI公司举荐了一种用于回流焊的Sn3.9Ag0.6Cu(+/-0.2%)和用于波峰焊的Sn0.7Cu“工业标准”无铅合金。但是，跟着很多技术的改变，应稳重考虑，选用更适合的配料比例，以适合更大计划的运用，使这种指定的合金既符合商品的推广需要，又经济实用。

 

回流温度

无铅焊配料(无铅锡条)具有较高的熔点，可以会使元件与/或组件损坏。依照无铅焊接概念，SnAgCu的熔点温度从183℃提高到近217℃，峰值温度高达260℃。经过较长时间的预加热可以使高温得到恰当降低。批改温度也受到影响，有些部件的批改温度可达280℃。 这种较高温度下运用的元件有必要进行资格认证，未经认证的元件需要进行手工组装。

 

光学检查疑问

检查无铅焊接基本上与检查常规的有铅焊接没有什么差异。无铅焊接的焊点外形看起来与传统的锡-铅焊点十分相似。检查归于哪种类型的焊接，关键是找到准确判别每种外形视觉特征的检查机理。

但是，无铅和有铅焊接的焊点从表面看仍是有些不相同的，并影响AOI系统的准确性。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构成的。因此，这类焊点看起来显得更粗糙、不平坦。其他，无铅焊料的表面张力较高，不像有铅焊料那么简单活动，构成的圆角形状也不尽相同。这些视觉上的差异需要对AOI设备和软件从头校准。举例来说，某些有铅焊接AOI系统中设置的“自动经过值”可以与无铅焊接存在纤细的不相同。 假设其时正运用人工检查仪，并考虑转换为AOI系统，恰是适合的时机，由于此时人工检查仪有必要进行“从头校准”。

 

无铅焊检查的工业研讨结论

对“无铅表面设备组件自动光学检查系统的比照”这一课题进行了研讨，并在2002年7月发布了研讨效果，旨在判别无铅焊接组件自动光学检查系统是不是存在疑问。 供研讨运用的检验方针是一种专门为这次研讨制作的单色组件，一次制作了很多，有的有缺陷，有的没有缺陷。组件包括很多不相同的焊接类型。每个组件包括近100个元件以及1400多个无铅焊点。计划的元件类型包括0.4mm节距256脚QFP，0.5mm节距TSOP，以及0402电阻。缺陷类型包括漏焊元件、未对准元件、标准准确但参数差错的元件、不良焊点、差错极性元件、焊接桥，以及焊接不平坦元件等。

参与AOI系统评估研讨的有六个不相同的制作商，对无铅组件和常规有铅组件的检查运用相同的软件算法。研讨标明，对无铅焊PCB的评估效果与有铅PCB相同，甚至更优。两者的差错检查率也十分相似。需要进行的检验次数与检验方针是不是含铅无关。

研讨标明，虽然在不相同设备上检验效果略有不相同，但大多AOI系统可以用于无铅表面设备组件的检查。有些运用五颜六色算法和依托单色摄像机的系统在评估无铅焊点时会遇到疑问。实践证明，选用AOI系统对焊接分析时，不用用五颜六色图像，单色图像已包括了焊接分析所必需的全部信息。但运用五颜六色图像进行无铅缺陷的检查效果非常好，例如焊接桥和不良焊点等。

 

自动X射线检查疑问

我们发现，无铅焊的球形焊点中虚焊增多。无铅焊的焊接密度较高，可以检查出焊接中出现的裂缝和虚焊。铜、锡和银应归于“高密度”材料，因此，像铅这类材料阻挠X射线的照射。所以，有必要对X射线系统进行从头校准，但是一切的X射线检查公司-不论他们出产手动仍是自动X射线检查系统-都说自己的设备对于检查无铅焊接没有疑问，但是为了进行优异焊接的特性表征、监控组装技术，以及进行最主要的焊点规划完整性分析，对设备的检查需要有所提高。

 

无铅焊对ICT的影响

前面已提到，锡合金是一种无铅焊选择，但是，锡焊会出现“金属须”表象-即小的金属凸起，伸出焊点或焊盘以外。这类须状物可以生长的很长，使两个焊区的电流过大，出现短路，致使设备缺点。选用在线检验可以很简单地发现这一疑问，但锡须的生长可以需要一定的时间，这可以是一个长期存在的可靠性疑问。很多组织正在活泼极力

为了优化无铅焊接的回流技术，我们增加了焊剂的运用量，在非清洗环境，跟着接触电阻的增大，可以污染探针头，对设备功能有损。因此，需要加强对设备的保护工作，或许把探针头改换为更尖锐的类型。但是，更尖的探针头可以与无铅焊的脆性发生抵触，致使损害。由于无铅焊的脆性，在对检验设备中组件的弯曲特性加以束缚时要加倍当心。

 

返修&批改疑问

终究要考虑的疑问是无铅焊对返修和批改工作的影响。无铅合金的熔解需要较高的温度。假设组件上的元件标准较大，会出现较高的热耗散，因此应对元件进行预加热。由于选用无铅焊接，并且在裸PCB片中去除了某种阻燃剂，批改时需要的高温可以会损坏元件与/或组件。