电路板无铅焊接的隐忧（五）湿气敏感

一、完工板的CAF与Dendrites
       完工板一旦吸水，或无铅焊接採用水溶性助焊剂者，则不良“阳极性玻纤纱漏电”的危机将会大增。F R-4避免C A F的最佳做法，就是将原有极性很强吸湿性很高的Dicy硬化剂，改换成低吸湿的PN硬化剂。后者在成本上约贵10％以上，且添加量变多下也造成板材的脆化与製程配合度不良等问题。为了让读者对C AF具有整体观念起见，更整理环氧树脂两种硬化剂之特性如下，以供参考；
其次是绿漆施工之前的空板一定要彻底清洗，完成F i n a 1 C 1 e an i n g并须通过清洁度试验，以避免无铅焊接后，绿漆底下密线之间发生“铜枝状漏电”(Dendrite)的后患。一般将Fina1 C1eaning与清洁度检验，放在绿漆后出货前才去执行，其实并不正确，应改放在绿漆之前才对。
F R-4环氧树脂聚合用硬化剂之特性比较
       表1、F R-4环氧树脂聚合用硬化剂之特性比较

       二、元件零件MSL
       PCB电路板表面所安装的各种元件(Devices)与零件(Parts)，由于其等封装方式不同，故对环境中的吸湿效果也因而有异。这种未彻底密封等元件，对湿气所引发的敏感程度(MSL)与后患，也在无铅製程中变得更加恶劣。换句话说元件零件某种程度的吸湿，原本在有铅焊接时一向平安无事，到了无铅时却变得应力加大，爆裂损坏频传问题一再丛生。
       为了及早避免无铅高热伤及零件起见，针对MSL最新修订的规范工PC／JEDEC  J-STD-020C，在其表、中即明确列有8种“湿气敏感程度”(MSL)，以提醒组装者在无铅焊接时，对不同零件採取不同对策。例如其中最为敏感的Level 6，几乎是折封后即应按标签可允许的时间内焊接完毕；又如Level 3即需在1周内焊接完毕。否则一旦发生焊后零件破损时，又回头来怪罪焊料或Profile或PCB的不当，均为无知用户的伪词。 PCB与零组件业者对此不可不知，以避免无所谓的索赔。
有铅焊接与无铅焊接之参数比较
       表2、有铅焊接与无铅焊接之参数比较

零组件对湿气敏感之水准与规格表2．FR-4环氧树脂聚合用硬化剂之特性比较
       表3、零组件对湿气敏感之水准与规格表2．FR-4环氧树脂聚合用硬化剂之特性比较。

       进一步为了无铅SAC焊接之标淮化起见，J-STD-020C更将有铅与无铅的操作Profile进行仔细对比，并订定一些实用的参数以方便业者的引用。
此为J-STD-020C中所建议无铅焊接的一般性Profile参考图

       图1、此为J-STD-020C中所建议无铅焊接的一般性Profile参考图
       三、结语
       全面无铅的脚步愈来愈近，某些先起步业者们已遭受的各种苦难，为了商业竞争及面子问题，很少愿意公开讨论。笔者只能根据已公开发表的最新论文与自身实务经验，整理出一些脉络以供参考，尚盼能减少若干灾情于事先，则于愿已足矣。