回流焊與波峰焊有什麽區別
發布時間:2019-11-27 瀏覽:次 責任編輯:晉(jìn)力達
主要區別:
1 ,波峰(fēng)焊是通過錫(xī)槽將錫條溶成液態,利用電機攪動形成波峰,讓PCB與部品焊接起來,一般(bān)用在(zài)手插件的焊接和(hé)SMT的膠水板。回流焊主要用在SMT行業(yè),它通過熱風或其他熱輻射傳導,將印刷在PCB.上的錫膏熔化與部品焊接起來。
2 ,工藝不同:波峰焊要先噴助焊(hàn)劑(jì),再經過預熱、焊接、冷卻(què)區。回流焊經過預熱區、回流(liú)區、冷卻區。另外,波峰焊適用於手插板和點膠板,而且要求所有元件要耐熱過波峰表麵不可以(yǐ)有(yǒu)曾經(jīng)SMT錫膏的元件,SMT錫(xī)膏的(de)板子就隻可以過回流焊,不可以用波峰(fēng)焊。
波峰焊主要用於焊(hàn)接插(chā)件(jiàn)
回流焊主要焊貼片式元件
波峰焊:
波峰焊是將熔融的(de)液態焊料,借助與泵的作用,在焊料槽液麵形成特定形狀的焊料波,插(chā)裝了元器件的PCB置與傳送鏈上,經過某一特定的角度(dù)以及一定的(de)浸入深度(dù)穿過焊料波峰而實現焊點焊接的過程。
波峰麵的表麵均被一層氧化皮(pí)覆蓋,它(tā)在沿(yán)焊料波的整個長度方向上幾乎(hū)都保持靜態,在波峰焊接過(guò)程中,PCB接觸到(dào)錫波的前沿表麵,氧化皮(pí)破裂,PCB前麵的錫波無皸褶地被推向前進,這說(shuō)明整個氧(yǎng)化皮與PCB以同樣的速度移動波峰焊機焊點成型:
當PCB進入波峰麵前端(A)時,基板與引腳被加(jiā)熱,並在未離開(kāi)波峰麵(miàn)(B) 之(zhī)前,整個PCB浸在焊料中,即被焊料所橋聯,但在離開波峰尾端的(de)瞬間,少量的焊料由於潤(rùn)濕力的作(zuò)用,粘附在焊盤上,並由於(yú)表麵張力的(de)原因,會出現以引(yǐn)線為中心收縮至最小狀態,此時(shí)焊料與焊盤之間的潤濕力大於兩焊(hàn)盤之間的焊料的內聚力。因此會形成飽滿,圓整的焊(hàn)點,離開波峰(fēng)尾部的多餘焊料,由於(yú)重力的原因,回落到錫鍋中。防止橋聯的發生。
1,使用可(kě)焊性好的元器(qì)件/PCB
2,提高助焊剞的活性
3,提(tí)高PCB的預熱溫度,增加焊盤的(de)濕潤性能
4,提高焊料的溫度(dù)
5,去除有害雜質,減低(dī)焊料的內聚力,以利於兩焊點之(zhī)間的焊料分開。
波峰焊機中(zhōng)常見(jiàn)的預熱方法
1,空氣對流加熱
2,紅外加熱器加熱
3,熱空氣和輻射相(xiàng)結合(hé)的方法加(jiā)熱
波峰焊工藝曲線解(jiě)析
1,潤濕時間
指焊點與焊料相接(jiē)觸後潤(rùn)濕開(kāi)始的時間
2,停留時(shí)間
PCB上某(mǒu)一個焊點從接觸波峰麵到離開波峰麵的時間
停留/焊接時間的計算方式是:停留/焊接時間=波峰寬/速度
3,預熱溫(wēn)度
預熱溫度是指PCB與波峰麵接觸(chù)前達到的溫度(見下表)
SMT類型 | 元器件 | 預熱溫度 |
單麵板(bǎn)組件 | 通孔器件與混裝 | 90~100 |
雙麵板組件 | 通孔器件 | 100~110 |
雙麵板組(zǔ)件 | 混裝 | 100~110 |
多層(céng)板 | 通孔器件 | 115~ 125 |
多層板 | 混裝 | 115~ 125 |
4,焊(hàn)接溫度
焊接溫度是非常重要的焊接參數,通常高於焊料熔點(diǎn)(183° C ) 50° C ~60° C,大(dà)多數情況是指焊錫爐(lú)的溫度(dù)實際運(yùn)行時,所焊接(jiē)的PCB焊點溫度要低於爐溫,這是因為PCB吸熱的結果。
波(bō)峰焊工藝參數調節
1,波峰高(gāo)度
波峰(fēng)高度是(shì)指波(bō)峰焊接中(zhōng)的(de)PCB吃錫高度。其數值通常控製在PCB板厚度的1/2~2/3。過大會導致熔融的焊料流到PCB的表麵,形成"橋連'。
2,傳(chuán)送(sòng)傾角
波峰(fēng)焊機在安(ān)裝時除了使(shǐ)機器水平外,還應調節傳送裝置的傾角,通過傾(qīng)角的(de)調節,可以調控PCB與波(bō)峰麵的焊接(jiē)時間,適當的傾(qīng)角,會有助於焊料液與PCB更快的剝離,使(shǐ)之返回(huí)錫(xī)鍋內。
3,熱風刀
所謂熱風刀,是SMA剛離開焊接波峰後(hòu),在SMA的(de)下(xià)方放置一(yī)個窄長的帶開口的“腔體",窄長的腔體能吹(chuī)出熱氣流,尤如刀狀,故稱(chēng)'熱風刀”。
4,焊料(liào)純(chún)度的影響
波峰焊接過(guò)程中,焊料的雜質主要是來源於PCB.上焊盤的銅(tóng)浸析,過量的(de)銅會導致焊接缺陷增多。
5,助焊劑
6,工藝參數的協調
波峰焊機的工藝參數帶速,預熱時間,焊接時(shí)間和傾角之間需要(yào)互相協調,反複調整。
波峰焊接缺陷分析:
沾錫不良POOR WETTING:
這種情況是不可接受的缺點(diǎn),在焊點上隻有部(bù)分(fèn)沾錫。分析(xī)其原因(yīn)及改善方式如(rú)下:
外界(jiè)的汙(wū)染物(wù)如油、脂、臘等,此類汙染物通常可用溶劑清洗,此類(lèi)油汙有時是在印刷防焊劑時沾上的(de)。
SILCONOIL通常用於(yú)脫模及(jí)潤滑之用,通常會在基板及零件腳上發現,而SILICONOIL不(bú)易(yì)清(qīng)理,因之使用它要非常小心,尤其是(shì)當它做抗氧化油常會發生(shēng)問題,因它會蒸(zhēng)發沾在基板上而造(zào)成沾錫不良。
常(cháng)因貯存狀況不良或基板製程上的(de)問題發生(shēng)氧化,而助焊劑無法去(qù)除時會造成沾錫不良,過二(èr)次錫或可解決此(cǐ)問題。
沾助(zhù)焊劑(jì)方式不正確,造成原因為發泡氣壓不(bú)穩定或不足,致(zhì)使泡沫高度不穩或不均勻而使基板部(bù)分沒有沾到(dào)助焊劑(jì)。
吃錫時間(jiān)不足或錫溫(wēn)不足會造(zào)成(chéng)沾錫不良。因為熔錫需要足夠的溫度及時間WETTING,通常焊錫溫度應高(gāo)於熔點溫(wēn)度50°C至(zhì)80°C之間,沾錫總時間約3秒調整錫膏粘度。
局(jú)部沾錫不良 :
此一(yī)情形與沾錫不良相似,不同的是局部沾錫不良不(bú)會露出銅箔麵(miàn),隻有薄薄的一層錫無法形成飽滿的焊點。
冷焊或焊點不亮:
焊點看似碎裂、不平,大部分原因是零件在焊錫正要冷(lěng)卻形成焊點時振動而造(zào)成,注意錫爐輸送是(shì)否有異常(cháng)振動,
焊點破裂:
此一情形通常是焊錫、基板、導通孔及零(líng)件腳之間膨脹係數未配合而造成,應在基(jī)板材質、零件材料及(jí)設計(jì)上去改善
焊點錫量太大:
通(tōng)常在評定(dìng)一(yī)個焊點希望能又大(dà)又圓(yuán)又胖的焊點,但事實上(shàng)過大的焊點對導電性及抗拉(lā)強度未必有所幫助。
錫爐輸送角度不正確會造成(chéng)焊點過大,傾斜角度由1到7度(dù)依基板設計方式調整,一般角度約3.5度角,角度越(yuè)大沾錫越薄(báo)角度越小沾(zhān)錫(xī)越厚。
提高錫槽溫度,加長焊錫時間,使多餘的錫再回流(liú)到錫槽。
提高預熱溫度,可減少(shǎo)基板沾錫所需熱量(liàng).曾加助焊效果。
改變助焊劑比重,略為降低助焊劑比重,通常比重越高吃錫越厚也(yě)越(yuè)易短路(lù),比重越低吃錫越薄但越易造成錫橋錫尖。
錫尖(冰柱) :
此一問題(tí)通常發生在DIP或WIVE的焊接(jiē)製程上,在零件腳頂端或焊點上發現有冰尖般的錫。
基板的可(kě)焊性差(chà),此一問題通常伴隨(suí)著沾錫不良(liáng)。此問題應由基板可焊性去(qù)探討,可(kě)試由提升助焊劑比重(chóng)來改善。
基(jī)板上(shàng)金道(PAD)麵(miàn)積(jī)過大,可用綠(防焊)漆(qī)線將金道分隔來改善(shàn),原則上用綠(lǜ)(防悍)漆線在大金道麵分隔成5mm乘10mm區(qū)塊(kuài)。
錫槽溫度不足沾錫時間太短,可用提(tí)高錫(xī)槽溫度加長焊錫時間,使多餘的錫再回流到錫槽來改善。
出(chū)波(bō)峰後之冷卻風流(liú)角度不對,不可朝錫(xī)槽方向吹,會造成錫點急速(sù),多餘焊(hàn)錫無法受重力與內聚力(lì)拉回(huí)錫槽。
手焊時產生(shēng)錫尖,通常為烙鐵溫(wēn)度太低致(zhì)焊錫溫度(dù)不足嘸(mú)法立即因內聚力回縮形(xíng)成焊(hàn)點。
改用
較大(dà)瓦特(tè)數烙鐵,加長烙鐵在(zài)被焊對象的預熱時間。
防焊綠漆上留有殘錫:
基板製作時殘留(liú)有某些與助焊劑不能兼容(róng)的物質,在過熱之後蝕化產生黏(nián)性黏著焊錫形成錫絲,可用丙酮(*已被蒙特婁公約禁用之化(huà)學溶劑)氯化烯類等溶劑來清洗,若清洗後還是無法改善(shàn),則有基板層材CURING不正確的可能,本項事故應及時回饋基板供貨商。
不正確的(de)基(jī)板CURING會造成此一現(xiàn)象,可在插件前(qián)先行烘烤120°C二小時,本項事故應及時回饋基板(bǎn)供貨商。
錫渣被PUMP打入錫槽內再噴流出來(lái)而造成基板麵沾上(shàng)錫渣,此一問題較為單純良好(hǎo)的錫爐維護,錫槽正確(què)的錫麵高度(dù)(一般正常狀況當錫槽不(bú)噴流靜止時錫麵離錫槽(cáo)邊緣10mm高度)
白色殘留物:
在焊接或溶劑清洗(xǐ)過後發現有白色殘留(liú)物在基板上(shàng),通常是(shì)鬆香的殘留物(wù),這類物質不會影響表麵電阻(zǔ)質,但客戶不(bú)接受.
助焊(hàn)劑通常是此問題主要原因,有時改用另一種助焊劑即可改(gǎi)善,鬆香類助焊劑常在清洗時產生白班,此時最(zuì)好的方式是尋求(qiú)助焊劑(jì)供貨商(shāng)的協助,產(chǎn)品是(shì)他(tā)們供應他們較專業。
基板製作過程中殘留雜質,在長期儲存下亦會產生白斑。可(kě)用助焊劑或溶劑清洗即可。
不正確的CURING亦(yì)會造成白斑,通常是某一批量單獨產生,應及時回饋基板供貨商並使用助焊劑或溶劑清洗即可。
廠內使用之助焊劑與基板氧化保護層不兼容,均發生在新的基板供貨商,或更改助(zhù)焊劑品牌時發生,應請供貨商協助(zhù)。
因基板製(zhì)程中所(suǒ)使用之溶劑使基板材質變化,尤其是在(zài)鍍鎳(niè)過程中的溶液常會造成此問題,建議儲存時間越短越好。
助焊劑使用過久老化,暴露(lù)在空氣中吸收水氣劣化,建議更新(xīn)助焊劑(通常發(fā)泡式助焊劑應每周更新,浸(jìn)泡式(shì)助焊劑每兩周更新(xīn),噴霧(wù)式每月更新即可)。
使用鬆香型助焊劑,過完焊錫爐後停放時間太久才清洗導致引(yǐn)起白斑,盡量縮短焊錫與清洗的(de)時間即可改善。
清洗基板的(de)溶劑水分含量過高,降低清洗能力並產生白斑,應更新(xīn)溶劑。
深色殘餘物及浸蝕痕跡:通常黑色殘餘物均發生在(zài)焊點的底(dǐ)部(bù)或頂端,此問題通常是不正確的使用助焊劑或清(qīng)洗造成。
鬆香型助焊劑焊接後未立(lì)即清洗,留下(xià)黑褐色殘留物,盡量提(tí)前清洗即可。
酸性助焊(hàn)劑留在焊點上造成黑色腐蝕顏色,且無法清洗,此現象在手焊中常發現,改用較弱之助焊劑並盡快清(qīng)洗。
有機類助焊劑在較高溫度(dù)下燒焦而產生黑斑,確認錫槽溫度,改用較可耐高溫的助焊劑即可(kě)。
綠色殘留(liú)物:綠色通常是腐蝕造成(chéng),特別是電子產品。但是並非完全如此,因為很難分辨到底是綠鏽或是其它化(huà)學產品,但通常來說發現綠色物質應為警訊,必須(xū)立(lì)刻查明原因,尤其是此種綠色物質會(huì)越來越大,應非常注意,通(tōng)常可用清洗來改善。
腐蝕的問題
通常發生在裸銅麵或含銅合金上,使用非鬆香性助焊劑,這種(zhǒng)腐蝕物質內含銅離子因此呈綠色,當發現此綠色腐蝕物,即可證明是在使用非鬆香助焊劑後未正確清洗。
COPPER ABIETATES 是氧化銅與ABIETIC ACID(鬆(sōng)香(xiāng)主要(yào)成分)的化合(hé)物,此一物質是綠色但絕(jué)不是腐蝕物且(qiě)具有高絕緣性,不影影響品(pǐn)質但(dàn)客戶不會同意應清洗。
PRESULFATE的殘(cán)餘物或基板製作上類似殘餘物,在焊錫後會產生綠色殘餘物,應(yīng)要求基板製作廠在基板製作清洗後再做清潔度測試以確保基板清潔度的品質。
白色(sè)腐蝕物:
第八項(xiàng)談的是白色殘留物是指基板(bǎn)上白色殘留物,而本項目談(tán)的是零件腳及金(jīn)屬上的白色腐蝕物,尤其是含鉛成分較多的金屬上較易生成此(cǐ)類殘餘物(wù),主要是因為氯離子易與鉛形成氯化鉛,再與二(èr)氧化碳(tàn)形成碳(tàn)酸鉛(白(bái)色(sè)腐蝕物)。在使用(yòng)鬆香類助焊劑(jì)時,因鬆香不溶於水會將含氯活性劑包著不(bú)致腐蝕但如使用不當溶劑,隻能清洗鬆香無法去除含氯離子(zǐ),如此一來反而加速腐蝕。
針孔及氣孔:
針孔與氣孔之區別,針孔是在焊點.上發現一小孔,氣孔則是焊點上較大(dà)孔可(kě)看到內部,針孔內部通(tōng)常是空(kōng)的,氣孔則是內部空氣完全(quán)噴(pēn)出而造成之大孔,其(qí)形成原因是焊錫在氣體尚未完全排除即已凝固,而形成此(cǐ)問題。
有機(jī)汙染(rǎn)物:基板與(yǔ)零件腳都(dōu)可(kě)能產生氣體而造成針孔或氣孔,其汙染(rǎn)源可(kě)能來自自動植件機或儲存狀況不佳造成,此問題較為(wéi)簡單隻(zhī)要用溶劑清洗即可(kě),但如(rú)發現汙染物為(wéi)SILICONOIL因其不容易被溶劑清(qīng)洗,故在製程中應考慮其它代用品(pǐn)。
基板有濕氣:如使用較便宜的基板材質,或使用較(jiào)粗糙(cāo)的鑽孔方式(shì),在貫孔處容易吸(xī)收濕氣焊錫(xī)過程中受到高熱蒸發出來而造成,解決方法(fǎ)是放在烤箱中120°C烤二小時。
電鍍溶液中的光亮(liàng)劑:使用大量光(guāng)亮劑電鍍時,光(guāng)亮(liàng)劑常與金同時沉積,遇到高溫則揮發而造成,特別是鍍(dù)金時,改用含光亮(liàng)劑較少的電鍍液,當然這要回饋到供(gòng)貨(huò)商(shāng)。
TRAPPED OIL:
氧化防止(zhǐ)油被打入錫槽內經噴流湧出而機(jī)汙染基板,此問題應為錫槽焊(hàn)錫液麵過低,錫(xī)槽內(nèi)追加焊錫即可改善.
焊點灰暗:
此現(xiàn)象分為二種
(1)焊錫過後(hòu)一段時間(約半載至一年),焊點顏色轉暗。
(2)經製造出來的成品焊點即是灰(huī)暗(àn)的。
焊錫內雜質:必須每三個月定期(qī)檢驗(yàn)焊錫內的金屬成(chéng)分(fèn)。
助焊劑(jì)在熱的表麵上亦會產生某(mǒu)種程度的灰(huī)暗(àn)色,如RA及有機酸類助焊劑留在焊點上過久也會造(zào)成輕微的(de)腐蝕而呈灰暗色,在焊接後立刻清洗應可改善(shàn)。某些(xiē)無機酸類的助焊劑會造成ZINCOXYCHLORIDE,可用1%的鹽酸清洗再水洗。
在焊錫合金中,錫(xī)含量低者(如40/60焊錫)焊點亦較灰暗。
焊(hàn)點表麵粗糙:焊(hàn)點表麵(miàn)呈砂狀突出表(biǎo)麵,而焊點整(zhěng)體形狀不改變。
金屬雜質的結晶:必須每三個月定期檢驗(yàn)焊錫(xī)內的金屬成分。
錫渣:錫渣被PUMP打入錫槽內(nèi)經噴流(liú)湧出因錫內含有錫渣而使焊點表(biǎo)麵有砂狀(zhuàng)突出,應為錫槽焊錫液麵過(guò)低,錫槽(cáo)內追加焊錫並應(yīng)清理錫槽及(jí)PUMP即可改善。
外來物質:如毛邊(biān)、絕緣材等藏在零件(jiàn)腳,亦會產生粗糙表麵。
黃色焊點:係(xì)因焊錫溫(wēn)度過高造成,立即查看錫溫及(jí)溫控器是否(fǒu)故障。
短路:過大的焊點造成兩焊點相接。
基板吃錫時間不夠,預熱不足調整錫爐即(jí)可。
助焊劑不良:助焊(hàn)劑比重不當、劣化等。
基板進行方向與錫波配合不良(liáng),更改吃錫方(fāng)向。
線路設計不良:線路或接點間太(tài)過接近(應有0.6mm以上間距);如為排列式焊點或IC,則應考慮盜(dào)錫焊墊,或使用腦字白漆(qī)予(yǔ)以區隔,此時(shí)之白漆厚度需為2倍(bèi)焊墊(金(jīn)道)厚度以上。
被(bèi)汙染的錫或積聚過多的氧化物被PUMP帶上造成短路,應(yīng)清理錫爐或更進(jìn)一步全(quán)部更新錫槽內的焊錫。
回流焊(hàn):
回流焊(hàn)的核心環節是利用外部熱源加熱,使焊料熔化而(ér)再次流動浸潤,完成電路板的焊接過程(chéng)。
影響回流焊工藝的(de)因素很多,也(yě)很複雜,需要工藝人員在生產中不斷(duàn)研究探討,將從多個方麵來進行探討。.
1、 溫度曲線的建立
溫度曲線是指SMA通過回流(liú)爐時,SMA.上某一點的溫度隨時間變(biàn)化的曲(qǔ)線。溫度曲線提供了一種直觀的方法(fǎ),來分析某個元件在整(zhěng)個回流焊過程中的溫度變化(huà)情況。這對於獲得最佳的可焊性,避免由於超(chāo)溫而對元件造成(chéng)損(sǔn)壞(huài),以及保證焊接質量都非常有用。溫度曲線采(cǎi)用(yòng)爐溫測試儀來測試,如SMT-C20爐溫測試儀(yí)。
2、預熱段
該區域的目的是把室溫的PCB盡快加熱,以達到(dào)第二個特定目標,但升溫速率要控製(zhì)在適當範圍以內,如果(guǒ)過快,會產生熱衝(chōng)擊(jī),電路板和元件都可能受損;過慢,則溶劑揮發不充(chōng)分,影響(xiǎng)焊接質量。由於加熱速度較快,在溫區的後段SMA內的溫差較大。為(wéi)防止熱衝(chōng)擊對元件的損傷,一般規定最大速度為4C/s。 然而,通常上升速率設定為1-3°C/s。典型的(de)升溫速率為(wéi)2°C/ 'S。
3、保溫段(duàn)
保溫段是(shì)指溫度從(cóng)120°C-150°C升至焊膏熔點的區域。其主要目的是使SMA內各元件的溫度趨於穩定(dìng),盡量減少溫差。在這個區域裏給予足夠的時間使較大元件的溫度(dù)趕上較小元件,並保證(zhèng)焊膏中的助焊劑得(dé)到充分揮發。到保溫(wēn)段(duàn)結束,焊盤、焊料球及元件引腳(jiǎo)上的氧化物被除去,整個電路板的溫度達到平衡。應注意的是SMA上所有元件在這一段(duàn)結束時應具有相同的溫度,否則進入到回流段將會因為各(gè)部分溫度不均產(chǎn)生各種不良焊接現象。
4、回流段
在這一區域裏加熱器的溫度設置得最高,使組件的溫度快速上升至峰值溫度。在回流段其焊接峰值溫度視所用焊(hàn)膏的不同而不同,一般推薦為焊膏的熔點溫度加20-40°C。對於熔點為183°C的 63Sn/37Pb焊膏和熔點為179°C的Sn62/Pb36/Ag2焊膏,峰值溫度一般為210-230C,再流時間不要過長,以(yǐ)防對(duì)SMA造成不良影響。理想的溫度曲線是超過焊錫熔點(diǎn)的“尖(jiān)端區”覆蓋的麵積最小。
5、冷卻段
這段中焊膏內的(de)鉛錫粉末已經熔化並(bìng)充分潤濕被連接表麵,應該用盡可能快的速度來進行冷卻,這樣將有助於得到明亮的(de)焊點並有好的外形和低的接(jiē)觸角度。緩慢冷卻會導(dǎo)致電路板的更多分解而進(jìn)入錫中,從而產生(shēng)灰暗(àn)毛糙的焊點。在極端的情形下,它能引起沾(zhān)錫不良和減弱焊(hàn)點結(jié)合(hé)力。冷卻段降(jiàng)溫速率一般為3-10C7 s,冷(lěng)卻至75°C即可。
6、橋聯
焊接加熱過程中(zhōng)也會產(chǎn)生焊料塌邊,這(zhè)個情況出現在(zài)預熱和主加熱兩種(zhǒng)場合(hé),當預熱溫度在(zài)幾十至一百度範圍內,作為焊料中成分之(zhī)一的溶劑即會降低(dī)粘度而流出,如果其流出的趨勢(shì)是十分強烈的,會同時將焊料顆粒(lì)擠出焊(hàn)區外(wài)的含金顆粒,在熔融時如不能返回到焊(hàn)區內,也會(huì)形成滯留的焊料球。除上麵的因素外,SMD元件端電極是否平整(zhěng)良好,電路線路板布線設計與焊區間距是(shì)否規範,阻焊劑塗(tú)敷方(fāng)法的選擇和其塗敷精度等都會是造成橋聯(lián)的原因(yīn)。
7、 立碑(曼哈頓現象)
片式元件在遭受急速加熱情況下發生的(de)翹(qiào)立,這是因為急熱使元件兩端存在(zài)溫差(chà),電極端一(yī)邊的焊料完全熔融後獲得良好的濕潤,而另一邊的悍料(liào)未完(wán)全熔融而引(yǐn)起(qǐ)濕潤不良,這(zhè)樣(yàng)促進了元件的翹立(lì)。因此,加熱時要從(cóng)時間要素的角度考慮,使水平方向(xiàng)的加熱形成均衡的溫度分布,避免急熱的產生。防止元件翹立的主要(yào)因素有(yǒu)以下幾(jǐ)點(diǎn):
①選擇粘接力強的焊料,焊料的印刷精度和元件的貼裝(zhuāng)精度也需提高;
②元件的外部電極需要有(yǒu)良好的濕潤性和濕潤穩定性。推薦:溫度40C以下,濕度70%RH以下,進廠元件的使用期不可超過6個月(yuè);
③采用小的焊區寬度尺寸,以減少焊料熔融(róng)時對元件端部產生的(de)表麵張力。另外可適(shì)當減小焊料的印刷厚度,如選用100μm;
④焊(hàn)接溫度管理條件設定也是元件翹立的一個因(yīn)素(sù)。通常的目標(biāo)是加熱要均勻(yún),特別在元件兩連接端的(de)焊接圓角形成之(zhī)前,均衡加(jiā)熱不(bú)可出現波(bō)動。
8、 潤(rùn)濕不良
潤濕不良(liáng)是指焊接過程(chéng)中焊料(liào)和電路基板的焊區(銅箔)或SMD的外部電極,經浸潤後不生成相(xiàng)互間的反應層,而造成漏焊或少(shǎo)焊故障。其中原因大多是焊區表麵受到汙染或沾.上阻(zǔ)焊(hàn)劑,或是被接合物表(biǎo)麵(miàn)生成(chéng)金屬化合物層而引起(qǐ)的(de)。譬如銀的表麵有硫化物、錫的表麵有氧(yǎng)化物都會產生潤濕不良。另外焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等超過0.005%以上時(shí),由於焊(hàn)劑(jì)的吸濕作用使活(huó)化程度降低,也可發生潤濕不良。因此在焊(hàn)接基板表麵和元件表麵要做好防(fáng)汙措施。選擇合適的焊料,並設(shè)定合理的悍接溫度曲線。
無(wú)鉛焊接的五個步(bù)驟:
選擇適(shì)當的材料和方(fāng)法(fǎ)
在無鉛焊接工藝中,焊接材料的選擇是最具挑戰性的。因為對於無鉛焊接工藝來(lái)說,無鉛焊料、焊膏、助(zhù)焊劑等材料的選擇是最關鍵的,也是最困難的。在選擇這些材料時還要考慮到焊接元件的(de)類型、線路板的類型,以及它們的表麵塗敷狀況。選擇的這些材料應該是在自己的(de)研究中證明了的,或是權威機構或文獻推薦(jiàn)的,或是已有使用的經驗。把(bǎ)這些材料列成表以備在工藝(yì)試驗中(zhōng)進行試驗,以(yǐ)對它們進行深入的研究,了解其對工藝的各方麵的(de)影響。
對於焊接方(fāng)法,要根據自己的實際情況進行選(xuǎn)擇,如元件類型:表麵安裝元件、通孔插裝元件;線路板的情況;板上元(yuán)件的多少及分布情(qíng)況(kuàng)等。對於表麵安裝元件的焊接,需采用回(huí)流焊的方法;對於通孔插裝元件,可根(gēn)據情況(kuàng)選擇(zé)波(bō)峰焊、浸焊或噴焊法來(lái)進行焊接。波峰(fēng)焊更適合於整塊板(大型)上通孔插裝元件(jiàn)的焊(hàn)接;浸焊更(gèng)適合於整塊板(bǎn)(小型)上或板上局部區域通孔插裝元件的(de)焊接;局噴焊劑更(gèng)適合於板上個(gè)別元(yuán)件(jiàn)或少量通孔插裝元件(jiàn)的(de)焊(hàn)接。另外,還要注意的是,無鉛焊(hàn)接的整個過程比含(hán)鉛焊料的要長,而且所需的焊接溫度要高,這是由於無(wú)鉛焊料的熔點比含鉛焊料的高,而它的浸(jìn)潤性又要差一些的 緣故。
在焊(hàn)接方法(fǎ)選擇好後,其焊接工(gōng)藝的類型就確定了。這時就要(yào)根(gēn)據焊接工藝要求選擇設備及相(xiàng)關的工藝控(kòng)製和工藝檢查儀器,或進行升級。焊接設備及相關儀器的選擇跟焊接材料的選擇(zé)一樣(yàng),也是相當關鍵(jiàn)的。
確定工藝路線和工藝條件
在第一步完成後,就可以對所(suǒ)選的(de)焊接(jiē)材料進行焊接工藝試(shì)驗。通過試驗確定工藝路線和工藝條件。在試驗中(zhōng),需要對列表選出(chū)的焊接材料進行充分的試(shì)驗,以了解其(qí)特(tè)性及對工藝的影響。這一(yī)步的目的(de)是開發出無鉛焊接的樣品。
開發健全焊接工藝
這一步是第二步的繼續。它是對第(dì)二步在工藝試驗中收集(jí)到的試驗(yàn)數據進行分析,進而改進材(cái)料、設備或改變工藝,以便獲得在實驗室條件下的健(jiàn)全工藝。在這一步還要弄清無鉛合金焊接工藝可(kě)能產生的沾染知道如(rú)何預防(fáng)、測定各種焊接特性(xìng)的工序能力(CPK)值,以及與原有的錫/鉛工藝進行比較。通過這些研究(jiū),就可開發出焊接工藝(yì)的檢查和測試程序,同時也可找出一些工藝失控的處理方法(fǎ)。
還需要對焊接樣品進行可靠性試驗,以鑒定產(chǎn)品的質量是否達到要求。如果達不(bú)到要求,需找出原(yuán)因並進行解決,直(zhí)到達到要求為止(zhǐ)。一旦(dàn)焊接產品的可靠性達到(dào)要求,無鉛焊接工藝的開發就獲得成功,這個工藝就為規模生產做好了準備,準備後的操作一切準備就緒,現在就可以從樣品生產轉變(biàn)到(dào)工業化生產。在這時,仍需要對工藝進行試驗以維持工藝處於受控狀態。
控製和改進工藝(yì)
無鉛焊接工藝是一(yī)個動態變化的舞台。工廠必須警惕可(kě)能出現的各種問題(tí)以避免出(chū)現(xiàn)工藝失控,同時(shí)也還需要不斷地改進工藝,以使產(chǎn)品的質(zhì)量和合(hé)格晶率不斷得到提高(gāo)。對(duì)於任何無鉛焊接工藝來說,改進焊接材料,以及(jí)更新設備都可改進產品的焊接性能。