回流焊焊接关键工艺的研究
回流焊接工艺及可控制的手段

应用科学弘删裂■-§l回流焊接工艺及可控制的手段刘敏1陈晓玲1张强2盛春玲I(1.莱芜钢铁自动化部山东莱芜271104:2.莱芜钢铁板带厂山东莱芜271104)[擅要】回流焊炉的温度曲线对于回流焊接工艺及其关键指标具有显著的影响,对回流焊的温度曲线对回流工艺及其关键指标的影响进行全面的研究,并掌握焊接工艺的霞要性。
[关键词】心流焊工艺回流温度曲线中图分类号:硼文献标识码:A文章编号:1571--7597(2008)1110122--01回流焊,也叫做再流焊,是伴随微型化电子产品的出现而发展起来的锡焊技术,主要应用于各类表面安装元器件的焊接。
这种焊接技术的焊料是焊锡膏。
预先在印刷电路板的焊接部位施放适量和适当的焊锡青,然后贴放表面组装元器件,焊锡膏将元器件粘在Pc B板上,利用外部热源加热,使焊料融化而再次流动浸润,将元器件焊接到印刷板上。
回流焊操作方法简单,效率高、质量好、一致性好,节省焊料。
是一种适合自动化生产的电子产品装配技术。
回流焊技术月前已经成为SM T电路板安装技术的主流。
回流焊技术的一般工艺流程如下图所示。
图一回流焊接工艺流程下面进一步了解回流焊接工艺以及它可控制的手段技巧。
一、回淹焊接工艺(一)回流焊接温度直线由于整个叫流焊接的J二艺要点在于控制PCB A上备点的温度和时间,温度曲线是个常用和重要的工艺管理工具。
从基本理论上来看,图二中的温度‘直线’是可以傲到焊接效果的。
事实上这很难做到。
主要是实际产品存在不同的器件和布线。
这意味着PCB^上不同点有热容量的差别。
所以可能出现以下图二中的情况。
熔化溢度奎滠‘/是。
彦蕊“~“●一升温——一+一降滠—◆时两豳:从图二中可以看到板上有热点和冷点需要同时照顾到其各自的温度/时间需求。
当把冷点(B)的温度调到符合焊接要求时,板上的热点(A)有町能已经超出安全温度而造成损坏。
但如果把温度降低到A点符合要求时.则B点可能又出现冷焊故障。
回流焊接工艺及无铅技术要求

回流焊接工艺及无铅技术要求回流焊接是一种常见的电子组装工艺,旨在通过在电路板上加热的同一区域内同时完成焊接和热残留的去除。
回流焊接工艺的目的是确保焊接质量,并尽量减少热应力对电子器件造成的损害。
无铅焊接是一种环保型的回流焊接工艺,旨在取代含铅焊料并减少对环境的污染。
下面将详细介绍回流焊接工艺和无铅技术要求。
回流焊接工艺通常包括以下几个步骤:预热、焊接、冷却和清洗。
首先是预热阶段,通过加热电路板上的焊盘和元件至预定温度,以准备焊接。
焊接阶段是回流焊接的关键步骤,焊盘和元件表面的焊膏会熔化并形成焊点。
在此过程中,需要控制好温度和焊接时间,以确保焊接的质量。
冷却阶段是将焊点迅速冷却至室温,以固化焊膏。
最后是清洗阶段,通过去除焊接过程中产生的流动剂和焊膏残留物,以使电路板达到可靠的电气和机械性能。
无铅焊接是对传统含铅焊接的替代方案,以减少对环境的污染和人体健康的影响。
无铅焊料通常使用锡和其他合金元素的组合,以替代传统含铅焊料。
由于无铅焊料的熔点较低和流动性相对较差,需要对回流焊接工艺进行调整。
以下是无铅焊接技术的一些要求:1.温度控制:无铅焊接的温度一般较高,通常在240-260摄氏度之间。
需要确保焊接区域的温度能够达到要求,并且在焊接过程中保持稳定。
2.施加力度:由于无铅焊料的流动性较差,需要增加施加于元件的重量,以确保焊盘和元件之间能够良好接触。
3.回流焊炉的设计:无铅焊接需要的温度较高,而焊炉的设计应考虑到这一点,以确保工艺的可行性。
4.元件的选择:无铅焊接对元件有一定的要求,不同的元件可能需要适用于无铅焊接的制造工艺。
5.环境和健康安全:无铅焊接强调环保和健康安全,需要遵守相关的法规和标准,并对焊接工艺进行有效的控制和监测。
总之,回流焊接是一种常见的电子组装工艺,无铅焊接是其环保型的变体。
为了确保焊接质量和减少环境污染,需要对回流焊接工艺进行调整,并且遵守无铅焊接技术的要求。
这些要求包括温度控制、施加力度、焊炉设计、元件选择以及环境和健康安全等方面。
通孔回流焊工艺要求
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通孔回流焊工艺要求通孔回流焊是一种常见的表面贴装技术,在电子制造行业中广泛使用。
它通过将电子元件焊接到PCB板上进行连接,以实现电子设备的正常运行。
下面是通孔回流焊工艺的要求和相关参考内容。
1. 焊接温度控制:在通孔回流焊过程中,焊接温度是一个非常重要的参数。
焊接温度过高会导致元件损坏,焊接温度过低会导致焊接不良。
因此,对于不同类型的元件,应根据供应商提供的数据和规范来确定适当的焊接温度范围。
2. 焊接时间控制:除了焊接温度外,焊接时间也是影响焊接质量的重要因素。
焊接时间过长可能会导致焊接点过热,焊接时间过短可能会导致焊接不充分。
通常,焊接时间应根据焊接温度和元件类型进行调整,以确保焊接质量。
3. 焊接剂的选择:焊接剂在通孔回流焊工艺中起到重要的作用。
它可以帮助提高焊接质量,并防止氧化。
在选择焊接剂时,应根据焊接材料和工艺要求选择适合的类型和规格的焊接剂。
4. 焊接机器设备的选取:通孔回流焊需要使用专门的焊接设备,如回流焊炉。
在选购设备时,应考虑焊接速度、温度控制的精度、设备的稳定性等因素。
并且,设备的使用和维护也是确保焊接质量的关键。
5. PCB设计的要求:良好的PCB设计对于焊接质量的保证至关重要。
在PCB设计中,应考虑元件的布局、焊盘的大小和间距等因素,以便实现良好的焊接质量。
6. 焊接操作的执行:良好的焊接操作是保证焊接质量的重要保证。
操作人员应熟悉焊接工艺要求,并采取正确的焊接操作,包括元件的放置和固定、焊接温度和时间的控制、焊接剂的喷洒等。
7. 焊后检测的要求:焊接后的检测对于发现焊接缺陷和及时修复非常重要。
可以借助透光检查、高倍显微镜检查、飞针测试等方法来进行焊后检测。
8. 质量管理的要求:通孔回流焊工艺要求严格的质量管理,包括过程记录、检验记录、不良品管理等。
操作人员应按照质量管理程序要求进行操作,并确保焊接质量符合相关标准和规范。
综上所述,通孔回流焊工艺的要求包括焊接温度控制、焊接时间控制、焊接剂的选择、焊接机器设备的选取、PCB设计的要求、焊接操作的执行、焊后检测的要求和质量管理的要求。
回流焊温度控制研究思路及方法
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回流焊温度控制研究思路及方法随着电子产品的普及,回流焊技术已经成为了电子制造行业中的重要工艺之一。
回流焊技术的质量和效率对电子产品的制造和质量都有着重要的影响。
其中,回流焊温度是影响焊接质量和可靠性的重要因素之一。
因此,如何控制回流焊温度已成为研究的热点问题。
本文将从回流焊温度控制的研究思路和方法两个方面进行探讨。
1. 研究思路回流焊温度控制的研究思路应该从以下几个方面入手:1.1 温度测量与分析:在回流焊过程中,测量焊接区域的温度是非常重要的。
利用温度传感器等工具,对焊接区域的温度进行监测和分析,以了解焊接过程中温度的变化规律和趋势,为温度控制和优化提供依据。
1.2 温度控制算法:对于回流焊温度控制,需要建立相应的控制算法。
传统的PID控制算法可以实现温度控制,但是针对回流焊温度控制,需要考虑其特殊性和非线性问题,因此需要建立更加精确和可靠的温度控制算法。
1.3 温度控制参数优化:除了控制算法外,回流焊温度控制的参数也需要进行优化。
例如,针对不同的焊接工艺和焊接材料,需要设置不同的温度控制参数,以确保焊接质量和可靠性。
2. 研究方法回流焊温度控制的研究方法包括以下几个方面:2.1 模拟实验:通过模拟实验,可以模拟不同的焊接工艺和条件,进行不同参数的回流焊温度控制试验,从而得出焊接质量和可靠性的评估结果。
2.2 数值模拟:基于数值模拟方法,可以对回流焊过程中的温度场进行计算和分析。
通过数值模拟方法,可以得到不同参数下的温度分布规律和趋势,为温度控制提供参考。
2.3 实际应用:在实际生产中,需要对回流焊温度控制进行应用和验证。
通过实际应用,可以得到焊接质量和可靠性的评估结果,为后续研究提供参考。
总之,回流焊温度控制的研究对于提高焊接质量和可靠性具有重要的意义。
通过研究思路和方法的探讨,可以为回流焊温度控制提供一定的指导和参考。
SMT工艺技术(回流焊接)培训总结
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六、回流焊相关焊接缺陷的原因分析: A、桥接(短路) B、立碑 C、浸润不良(空焊、少锡)
回流焊接技术
A、桥接: 接加热过程中产生焊料塌边,这个情况出现在预热和主加热两种场合,当预热温度在几十至一百范围内,作为焊料中成分之一的溶剂即会降低粘度而流出,如果其流出的趋是十分强烈的,会同时将焊料颗粒挤出焊区外,在溶融时如不能返回到焊区内,而产生短路,也会形成滞留焊料球(锡珠)。 除上面的因素外元件端电极是否平整良好,电路线路板布线设计与焊区间距是否规范,助焊剂涂敷方法的选择和其涂敷精度等会是造成桥接的原因。
回流焊接技术
B、立碑(曼哈顿现象) 片式元件在遭受急速加热情况下发生翘立,加热时要从时间要素的角度考虑,使水平方向的加热形成均衡的温度分布。 防止元件翘立的主要因素以下几点: ① 选择粘力强的焊料,印刷精度和元件的贴装精度也需提高。 ② 元件的外部电极需要有良好的湿润性湿润稳定性。推荐:温度40℃以下,湿度70%RH以下,进厂元件使用期不超过6个月。 ③ 采用小的焊盘宽度尺寸、规范的间距、规范形状,以减少焊料溶融时对元件端部产生的表面张力的不均衡。 ④ 焊接温度管理条件设定对元件翘立也是一个因素。通常的目标是加热要均匀。
回流焊接技术
衡温区: 该区域的目的:温度从120℃( 130℃) ~150℃( 180℃)升至焊膏熔点的区域。主要目的是使基板上各元件的温度趋于稳定,尽量减少温差。使焊盘、焊料球及元件引脚上的氧化物被除去,整个电路板的温度达到平衡。 注意要点:基板上所有元件在这一段结束时应尽量具有相同的温度,否则进入到回流段将会因为各部分温度不均产生各种不良焊接现象。
回流焊接技术
二、回流焊设备的发展 在电子行业中,大量的表面组装组件(SMD)通过再流焊机进行焊接,目前回流焊的热传递方式经历三个阶段: 远红外线--全热风--红外热风
回流焊焊接关键工艺的研究
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1 影 响 回流 焊 焊 接 质量 的主 要 因素
1 . 1 P C B焊盘 的设计 回流焊的焊接质量与 P C B焊盘设计 有直接的关系 如果 P C B焊 盘设计合 理 . 贴装时少 量的歪斜可 以在 回流焊时 . 由于熔 融焊锡表面 张力 的作用而得 到纠正 : 相反 . 如果 P C B焊 盘设计不合 理 , 即使 贴装 位置 十分准确 , 回流焊后反而会出现元件位 置偏移 、 桥连等焊接缺陷 。 1 . 2 焊膏质量及焊膏的正确使用 焊膏质量包括焊膏 中的金属微粉含量 、 金属粉末的含氧量 、 粘度 、 保形性等 : 焊 膏的使用方法要 正确 , 如从低 温柜取 出焊膏必 能直接使 用等 1 - 3 元器件引脚 、 印制电路板的焊盘质量 包括焊盘和引脚的氧化和污染 . 或印制板受潮等情况 1 . 4 焊膏的印刷质量 包括印刷位置正确与否 、 焊膏量 的多少 、 焊 锡量是否均匀 、 焊膏图 形是否清晰 . 有无粘连 、 印制板表面是否被焊膏粘污等 。
元 器件最终在回流炉的焊接 中完成连接 。 本 文针对 回流焊接工艺 中常见的焊接缺 陷。 分析 了对 回流焊焊接质量的影响 因素 . 并对其 中关键工艺
进 行 了研 究 。
【 关键词 】 S M T ; 回流焊; 锡 膏印刷 ; 温度 曲线 0 引 言
由于表面贴装组装件 密度高 、 电子产品体积小 、 重量轻 . 贴 片元件 的体积和重量只有传统插装元件 的 1 / 1 0左 右.一 般采用 表面贴装技 术后 。 电子产品体积缩小 4 0 %~ 6 0 %. 重量减轻 6 0 %~ 8 0 % 以上 因此 表 面贴装 技术 已越来越多地应用 到各个领域 。典 型的 S MT工艺分为 j 三 步: 在 印制 板上涂 覆焊膏——贴装元器 件—— 回流 焊接 . 每个步骤 都 必须严格控制 . 才能获得合格的产品质量 回流焊后产 品常见的质量缺陷有 : 桥连 、 锡珠、 立碑 、 P C B板翘 曲 、 印制板阻焊膜起泡 、 虚焊等。 对桥连 、 锡珠 、 立碑 和虚焊 缺陷, 在焊后 的 检查 中发现 , 还 可以修复 . 而 如果 出现 P C B板翘 曲 、 印制板起 泡的缺 陷. 就很可能造成 印制 板及 板上元器件 的报废 , 会造成很 大的经济和 时 间损 失 以下的细间距元器 件的印刷 . 必须采用不锈钢板 2 . 1 . 1 模板厚度 模板厚度如果 太薄 . 锡膏量少 , 焊点成 型不好 , 机械性 能不 良; 太 厚则易引起桥连 一般对于阻容元件和 1 . 2 7 a r m间距期间 . 采用 0 . 2 0 ~ 0 . 2 5 a r m厚度 的模板 印刷 : 对 于窄间距器件 . 采用 0 . 1 0 ~ 0 . 2 0厚度 的模 板 印刷 : 如0 . 6 4 a r m间距器件或更小 间距 器件 . 通常采用 0 . 2 0 am厚度 r 的金属模板 印刷 : 0 . 5 0 m m 间距 器件采用 0 . 1 5 mm厚度 的模板 印刷 : 对 于1 . 2 7 am和 0 r . 5 0 mm窄间距 器件混装 .可选 用 0 . 1 5 m m与 0 . 2 0 am之 r 间的模板 印刷 2 . 1 . 2 印刷 参 数 刮刀的速度 和压力决定 了焊膏所受 的剪切速率和剪切力大小。 刮 刀压力一定 的情况下 . 将印刷速度调慢 , 可保持焊膏 的黏度 基本不变 , 供 给焊膏 的时 间加长 , 焊膏量 增多 , 成 型较好 , 其值一 般 为 l O m m / s ~ 2 5 m m / s 另外如果模板与印刷板 之间存在接触 障碍 . 在 刮挤 时锡膏就 会被 挤出焊 盘或粘在模板底面 .在模板离开时就会产 生焊 膏塌陷 . 导 致 桥 连现 象 。一 般 模 板 与 P C B 的最 小 间 隙 ≤O . 2 0 am。 r 2 . 2 回流焊温度 曲线 : 回流焊 的 目的是将 印刷好 的锡膏熔融 . 将器件 的引脚 和印制板的 焊 盘连接起 来 . 最终完成 电气功能的导通 。 理想的 回流 焊温度曲线 由四个 部分或 区间组 成 .前面 三个 加热 区、 最后一个冷却 区 回流炉的温区越 多. 越 能使温度 曲线 的轮廓达到 更 准确 和接 近设定 大多数锡膏都能用 四个基本温区成功回流. .
回流焊接工艺及可控制的手段
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回流焊接工艺及可控制的手段作者:刘敏陈晓玲张强盛春玲来源:《硅谷》2008年第21期[摘要]回流焊炉的温度曲线对于回流焊接工艺及其关键指标具有显著的影响,对回流焊的温度曲线对回流工艺及其关键指标的影响进行全面的研究,并掌握焊接工艺的重要性。
[关键词]回流焊工艺回流温度曲线中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)1110122-01回流焊,也叫做再流焊,是伴随微型化电子产品的出现而发展起来的锡焊技术,主要应用于各类表面安装元器件的焊接。
这种焊接技术的焊料是焊锡膏。
预先在印刷电路板的焊接部位施放适量和适当的焊锡膏,然后贴放表面组装元器件,焊锡膏将元器件粘在PCB板上,利用外部热源加热,使焊料融化而再次流动浸润,将元器件焊接到印刷板上。
回流焊操作方法简单,效率高、质量好、一致性好,节省焊料,是一种适合自动化生产的电子产品装配技术。
回流焊技术目前已经成为SMT电路板安装技术的主流。
回流焊技术的一般工艺流程如下图所示。
下面进一步了解回流焊接工艺以及它可控制的手段技巧。
一、回流焊接工艺(一)回流焊接温度直线由于整个回流焊接的工艺要点在于控制PCBA上各点的温度和时间,温度曲线是个常用和重要的工艺管理工具。
从基本理论上来看,图二中的温度‘直线’是可以做到焊接效果的。
事实上这很难做到。
主要是实际产品存在不同的器件和布线,这意味着PCBA上不同点有热容量的差别。
所以可能出现以下图二中的情况。
从图二中可以看到板上有热点和冷点需要同时照顾到其各自的温度/时间需求。
当把冷点(B)的温度调到符合焊接要求时,板上的热点(A)有可能已经超出安全温度而造成损坏。
但如果把温度降低到A点符合要求时,则B点可能又出现冷焊故障。
另一个问题,是PCBA 设计一般牵涉到许多不同的器件材料和封装,因为目前采用的回流炉子以热风技术为多,其传热依靠对流效果,而空气流动的控制是个高难度的工艺,何况必须控制到SMT焊端这么微小的面积精度上,几乎是不可能做得很好。
回流焊原理及工艺流程

回流焊原理及工艺流程
回流焊(Reflow soldering)是一种将焊料(solder)涂在电子元器件和电路板表面,通过加热使其熔化并与电路板表面结合在一起的焊接技术。
回流焊的工艺流程如下:
1. 表面处理:电路板表面需要进行清洁、去毛刺、去污等处理,以便焊料可以充分润湿。
2. 贴装元器件:将元器件通过自动贴装机或手工贴装的方式粘贴在电路板上。
3. 印刷焊膏:将焊膏印刷到元器件和电路板的焊接区域上。
4. 预热:将电路板放置在预热区,温度逐渐升高,使得焊膏中的挥发性成分挥发,准备进入焊接区。
5. 焊接:在焊接区中,电路板通过运送带进入回流炉中,使得焊膏熔化,在高温下进行焊接,使得电路板表面和元器件连接在一起。
6. 冷却:将焊接区中的电路板冷却至室温,焊接完成。
回流焊技术的优点是焊接质量可靠,成本低,效率高,适用范围广。
但是焊接过
程中需要控制温度,不当的温度会造成元器件损坏或焊接质量不佳,因此对于不同种类的电路板和元器件,需要按照不同的工艺参数进行调整和优化。
再流焊工艺技术的研究

需依赖 对设 备的 正确使 用和调 节 。而再流 焊 ( 也 称 回 流 焊 ) 是 印 制 板 组 装 过 程 中 最 后 一 道 关 键 工
序 , 印 制 板 ( CB) 的 焊 接 温 度 曲 线 设 置 是 否 正 P 确 直 接 决 定 焊接 质 量 。 图 1示 出 了 典 型 再流 焊 设 备
1 1 远红外 再流焊 .
2 0世纪 8 0年代使用的远红外再流焊具有加热
快 、 节 能 、 运 行 平 稳 的 特 点 , 但 由 于 印制 板 及 各
免 由于超温而对元件 造成损坏 ,以及保证焊接质量
都 非 常 有 用 。 为 控 制 机 盘 元 件 间 的 温 差 ,使 S A M
atceito u e eg n r e h o o yr q ie e t o e o s l e nga dt p c le e au ep o iea dtc n — ril nr d c st e ea tc h l n l g e ur m n sf rrf w o d r ia mp rtr r fl e h i l i n y t n c l aa ee ftem anc n o o n t etm p r tr r fl, d as e c b sc mm o u l yd f cso fo a rm tr i o t l it p o h r p a t e e au ep o e a lod s re o h i n i nq ai ee t f e w t rl s l e ig, re y d s u s st era o so o u to e e t d a p o rae c u tr a u e o d rn b f ic s e e s n fpr d ci n d f c sa p r p t o n e me s r . i l h n i Ke r r f w ode i ;SM T;SM A; e pe a ur o i y wo ds eo sl r l ng tm r t e pr fe l
SMT回流焊工艺温控技术分析

SMT回流焊工艺温控技术分析SMT(表面贴装技术)是现代电子产品制造中广泛应用的一种工艺。
回流焊工艺是SMT 中的一个重要环节,其作用是将焊膏和元器件连接在一起。
回流焊工艺的温控技术是影响焊接质量的关键之一。
回流焊工艺温控技术的一般流程包括预热、蓝斯特段、回流段及冷却段。
对这几个工艺环节的温度控制非常重要,温度过高或过低都会对元器件的焊接质量产生不利影响。
预热环节一般控制在90-150℃,主要是为了将元器件的水分挥发掉。
在蓝斯特段中,温度一般控制在150-180℃,这个温度区间能够达到焊膏的塑化点,使焊膏固化以后仍然保持良好的焊接性能。
在回流段中,温度控制一般在210-260℃之间,此时焊膏开始熔化,元器件和PCB板相互焊接在一起。
在冷却段中,焊接处的温度逐渐降低,使焊接处冷却固化。
在实际生产中,为了确保焊接质量,需要考虑以下因素:1. 元器件与PCB板之间的热传导系数不同,因此需要在控制温度时采用局部控制的方式,确保每个电路板各区域的温度精度。
2. 元器件的大小、功率、极性不同,需要针对不同类型的元器件分别控制温度。
例如,大功率元器件需要高温环境下焊接,而小型元器件需要较低的温度环境。
3. PCB板的材质和厚度也会影响温度控制。
因此,在制定回流焊工艺方案时,需要根据具体的物料情况进行考虑和调整。
4. 回流温度的变化率也是影响焊接质量的重要因素之一。
因为温度变化过快,会产生热应力,使元器件或PCB板产生变形或裂纹。
为了满足以上要求,现代SMT设备一般采用闭环控制系统,能够实现电路板的点位检测和控温。
同时还使用了线性加热技术,使升温/降温速度更加平稳,从而避免了热应力的产生。
此外,还使用了自动调节的风速及气流平衡设计,使温度在整个PCB板和元器件上保持均衡。
总之,回流焊工艺温控技术对于SMT生产的质量和效率至关重要。
精细的温度控制能够确保焊接质量,提高生产效率和降低产品缺陷率。
随着SMT工艺的不断优化和进步,回流焊工艺温控技术将不断得到完善和提高。
过孔回流焊接工艺点滴见解

二、项目技术可行性分析1、项目总体技术方案及拟解决的关键技术问题(1)项目总体技术方案电子产品Main Board 上有一些过孔焊接的元器件需要进行波峰焊接,而过孔回流焊接项目废弃波峰焊接工序,直接采用SMT 回流焊接。
1.新旧工艺Process 对比工艺区分使用辅料Process 回流焊接波峰焊接过孔波峰焊接SnAgCuSolderPasteSnCuPSolderwireSMD→WaveSoldering过孔回流焊接SnAgCuSolderPaste无SMD2.过孔回流焊接工艺要点SMT工艺流程(2)拟解决的关键技术问题PCB印刷贴装炉前手插件安装回流焊接过孔元器件插装过孔元器件焊接过孔元器件SolderPaste印刷目前存在的主要技术问题是:元器件PIN之间连焊,由于过孔回流工艺中部分PCB厚度为1.6T,以及有的元器件Lead为空心设计,造成回流焊接后,PBA非元件面表现为锡量不足,其实内部已经焊接,由于此不良表现,工程采用局部加厚Metal Mask(0.15mm),实际对于过孔回流焊接工艺来说,焊点的焊接状态取决于孔内焊锡量REFLOW后形成的合金体积,由于锡膏焊接后体积缩减为锡量的50%左右,对于厚的PCB通孔由于焊锡膏的附着载体减少,更易出现焊后焊锡不足的表现,在过孔回流中,采用局部加厚M/MASK效果不明显,在印刷过程中在加厚部分刮刀压力加大,造成网孔内焊锡量减少,由于台阶效应造成进入孔内的锡量对比平层网版减少,另外由于M/MASK加厚,脱模难度增加,造成脱模后孔内易形成焊锡空心状态,表现为PCB印刷面锡量特别饱满,原件插入时下部焊锡再次被LEAD带出,REFLOW 后表现:1.由于上部锡量偏多,出现印刷面连焊可能(手工插入一致性无法确保,以及不能垂直插入,概率更大)M/MASK2.Hole内锡量不足,形成漏孔,表现锡量不足需要解决的技术问题:1.使用平层网版,改变刮刀角度,调整印刷速度,增加孔内进锡量,印后在非元件面形成水滴状锡膏效果(要试验最佳状态)2.对焊接状态进行分析,合理确定过孔回流后的焊点饱满度判读标准,减少二次非元件面补焊3.对元件手插工程进行规范,做到一次插入成功,对一次插入不成功的元件进行清洁处理确认后再使用以上事项望专门技术及要素技术给予全力协助,尽快杜绝此问题的发生2、项目技术创新性及项目完成时主要技术指标(1)项目技术创新性在传统的电子组装工艺中,对于安装有过孔插装元件的PCB的焊接一般采用波峰焊接技术。
回流焊技术

回流焊技术回流焊技术在电子制造领域并不陌生,我们电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的,这种设备的内部有一个加热电路,将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板,让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。
这种工艺的优势是温度易于控制,焊接过程中还能避免氧化,制造成本也更容易控制。
回流焊技术产生背景:由于电子产品PCB板不断小型化的需要,出现了片状元件,传统的焊接方法已不能适应需要。
起先,只在混合集成电路板组装中采用了回流焊工艺,组装焊接的元件多数为片状电容、片状电感,贴装型晶体管及二极管等。
随着SMT整个技术发展日趋完善,多种贴片元件(SMC)和贴装器件(SMD)的出现,作为贴装技术一部分的回流焊工艺技术及设备也得到相应的发展,其应用日趋广泛,几乎在所有电子产品领域都已得到应用。
回流焊发展阶段:根据产品的热传递效率和焊接的可靠性的不断提升,回流焊大致可分为五个发展阶段。
第一代热板传导回流焊设备:热传递效率最慢,5-30 W/m2K(不同材质的加热效率不一样),有阴影效应。
第二代红外热辐射回流焊设备:热传递效率慢,5-30W/m2K(不同材质的红外辐射效率不一样),有阴影效应,元器件的颜色对吸热量有大的影响。
第三代热风回流焊设备:热传递效率比较高,10-50 W/m2K,无阴影效应,颜色对吸热量没有影响。
第四代气相回流焊接系统:热传递效率高,200-300 W/m2K,无阴影效应,焊接过程需要上下运动,冷却效果差。
第五代真空蒸汽冷凝焊接(真空汽相焊)系统:密闭空间的无空洞焊接,热传递效率最高,300 W-500W/m2K。
焊接过程保持静止无震动。
冷却效果优秀,颜色对吸热量没有影响。
回流焊根据技术分类:热板传导回流焊:这类回流焊炉依靠传送带或推板下的热源加热,通过热传导的方式加热基板上的元件,用于采用陶瓷(Al2O3)基板厚膜电路的单面组装,陶瓷基板上只有贴放在传送带上才能得到足够的热量,其结构简单,价格便宜。
回流焊接工艺参数设置与调制规范
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回流焊接工艺参数设置与调制规范回流焊接是一种常见的电子元件焊接工艺,常用于SMT(表面贴装技术)组装过程中,其主要工艺参数设置和调整规范对于焊接质量和电路板可靠性至关重要。
下面将详细介绍回流焊接工艺参数设置与调制规范。
1.焊接温度:焊接温度是回流焊接工艺中最关键的参数之一、它通常由预热阶段和焊接阶段组成。
预热阶段可分为升温和恒温两个阶段。
升温速率应适中,一般为1-2℃/s,以避免电路板因过快的温度变化而发生热冲击。
恒温阶段应保持在特定温度范围内,通常为150-200℃。
焊接阶段应保持在大约220-250℃的温度范围内,以确保焊锡可以充分熔化和流动。
2.焊接时间:焊接时间是指焊接阶段的时间长度。
它应根据焊接元件的尺寸、焊锡的熔点和焊接温度等因素来确定。
一般来说,焊接时间可以从5-30秒不等。
焊接时间过短可能导致焊点不完全熔化,而焊接时间过长则可能导致焊点过度熔化,从而影响焊点的可靠性。
3.回流焊炉传热与传质:为了确保焊接过程的均匀性,回流焊炉的传热和传质需要得到合理的控制。
传热主要通过加热区的热元件进行,因此加热区的温度控制非常重要。
传质则主要通过气流的对流传热和焊接炉内焊锡蒸气的扩散传质进行,因此气流速度和炉内的气流分布也需要得到合理的调整。
4.焊锡合金和焊膏:回流焊接中使用的焊锡合金和焊膏选择也是十分重要的。
焊锡合金的选择应根据焊接元件的要求、焊点的可靠性要求以及环境友好等因素进行综合考虑。
常用的焊锡合金有Sn60/Pb40、Sn63/Pb37等。
焊膏的选择应根据焊接元件和电路板的特性进行选择,并且需要验证其焊接性能、粘度以及可靠性等。
5.炉温控制和校正:为了确保焊接工艺的稳定性和可重复性,炉温控制和校正也是很重要的。
炉温应通过炉内和炉外的温度传感器进行实时监测,以确保焊接温度的准确度和稳定性。
此外,炉温控制器和传感器都需要进行定期的校正和检查,以保证其准确性。
综上所述,回流焊接工艺参数设置与调制规范对于焊接质量和电路板可靠性非常重要。
回流焊接工艺参数设置与调制规范
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回流焊接工艺参数设置与调制规范回流焊接是一种常见的电子组装工艺,用于将电子元件焊接到印制电路板上。
在回流焊接过程中,合理的工艺参数设置和调制规范是确保焊接质量和产品可靠性的关键。
1.工艺参数设置(1)焊接温度:回流焊接的关键参数是焊接温度。
通常,焊接温度应根据焊膏和焊接元件的要求进行设置。
一般而言,焊接温度应低于元件的最高耐热温度,并保持在可靠焊接温度的区间内。
(2)预热段:在回流焊接过程中,预热段的目的是将电路板和元件加热至焊接温度。
预热时间和温度应根据电路板和元件的尺寸、厚度和材料进行设置。
过长的预热时间可能导致元件老化或过热,而过短的预热时间可能导致电路板温度分布不均匀。
(3)回流段:回流段是回流焊接过程的关键阶段,焊接温度应控制在设定的温度范围内。
焊接温度过高可能导致元件损坏或焊接不良,而温度过低可能导致焊接不完全。
回流段的时间应根据焊接质量和焊接要求进行设置。
(4)冷却段:冷却段是回流焊接过程的最后一步,其目的是使焊接后的电路板和元件冷却至室温。
冷却时间应根据焊接要求和产品的特性进行设置。
2.调制规范(1)设备校准:回流焊接设备应定期校准,确保温度、时间等参数的准确性。
校准应包括热电偶、温度控制仪表和传感器等设备的校验。
(2)焊膏选择:根据焊接要求和产品特性选择合适的焊膏。
焊膏应具有较低的挥发性,良好的附着性和湿润性,以确保焊接质量。
(3)应力控制:回流焊接过程中产生的热应力可能会影响电路板和元件的可靠性。
因此,应采取适当的措施来控制焊接过程中产生的应力,如通过控制预热段的温度和时间,使用合适的支撑结构等。
(4)质量检测:回流焊接后,应进行质量检测,以确保焊接的可靠性和一致性。
常用的质量检测方法包括目视检查、X射线检测、显微镜检测等。
(5)操作规范:操作人员应熟悉回流焊接工艺的要求和操作规范,严格按照工艺参数和调制规范进行操作,以确保焊接质量和产品可靠性。
综上所述,回流焊接的工艺参数设置和调制规范对焊接质量和产品可靠性至关重要。
无铅焊料十温区回流焊过程的仿真研究
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实验方法
实验采用的材料包括无铅焊料、基板、散热片等,设备包括回流焊炉、温度测 试仪和显微镜等。实验流程为:首先对基板进行预处理,然后在基板上放置无 铅焊料,最后将基板送入回流焊炉进行焊接。实验过程中,通过温度测试仪对 回流焊过程中的温度进行实时监测,并采用显微镜观察焊料浸润和界面反应情 况。实验结果通过图像处理和数值分析等方法进行处理和验证。
研究现状
目前,国内外研究者针对无铅焊料十温区回流焊过程进行了大量研究。实验设 计方面,研究者通过合理规划焊接工艺参数、优化焊料成分和改进焊盘设计等 手段,提高了无铅焊料的焊接性能和可靠性。数据处理方面,研究者利用图像 处理、模式识别和数值模拟等方法,对回流焊过程中的温度场分布、焊料浸润 行为和界面反应等进行深入研究。
系统设计
多温区无铅回流焊炉控制系统的主要设计思路是将回流焊炉分为多个温区,每 个温区独立控制温度,实现不同工艺要求的温度曲线。系统的架构主要由硬件 和软件两部分组成。硬件部分包括温度传感器、加热器、冷却装置、运动控制 系统等;软件部分则负责数据处理、温度控制、炉内物料运输等。
为实现多温区无铅回流焊炉控制系统的设计目标,我们采用了以下关键技术:
仿真分析方面,研究者采用有限元法、有限差分法等数值模拟方法,对无铅焊 料十温区回流焊过程进行建模仿真,取得了丰富的研究成果。
关键技术
无铅焊料十温区回流焊过程的关键技术包括温度场建立、热量传输模拟和焊料 浸润等。首先,建立精确的温度场模型是回流焊仿真的基础。研究者需考虑材 料热物性参数、加热装置布局和热量损失等因素,对模型进行精确求解。其次, 热量传输模拟需要通过对流、传导和辐射等过程的综合考虑,模拟焊料在回流 焊过程中的热量传递行为。最后,焊料浸润涉及到焊料的物理化学性质、界面 张力等因素,需要采用适当的模型对浸润过程进行模拟。
回流焊关键参数范文
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回流焊关键参数范文回流焊是电子制造中常用的一种表面贴装技术,用于将电子元件焊接到印制电路板(PCB)上。
回流焊的关键参数包括焊接温度、时间、流通区高度、气氛气压和传送速度等。
下面将详细介绍这些关键参数。
1.焊接温度:回流焊的焊接温度是最重要的关键参数之一、焊接温度的选择应根据焊料和电子元件的要求来确定。
一般来说,焊料的熔点和电子元件的温度限制是确定焊接温度的关键因素。
2.焊接时间:焊接时间是指焊接区域暴露在高温环境下的时间。
焊接时间的选择应充分考虑焊接质量和制造效率。
过长的焊接时间可能会导致焊接不良,而过短的焊接时间可能焊接不充分。
3.流通区高度:回流焊过程中,流通区高度是决定焊料流动的关键参数。
流通区高度的选择要考虑到焊接质量和工艺要求,过高或过低的流通区高度都会影响焊接质量。
4.气氛气压:气氛气压是指回流焊过程中的气氛控制,主要用于控制采用氮气或氧气等作为焊接气氛。
气氛气压的选择要根据焊接质量和焊接工艺要求进行调整。
5.传送速度:回流焊过程中,电子元件通过传送带或传送机构进入和退出焊接区域。
传送速度的选择要考虑到焊接时间和生产效率的平衡,过快的传送速度可能导致焊接不充分,而过慢的传送速度则会影响生产效率。
除了以上关键参数,还有一些其他的因素也会影响回流焊的质量,如热板温度分布、传热速率、焊料配方等。
这些因素的综合考虑能够帮助提高回流焊的质量和生产效率。
总而言之,回流焊的关键参数是通过合理调节焊接温度、时间、流通区高度、气氛气压和传送速度等参数,以实现良好的焊接质量和高效的生产效率。
这些参数的选择要根据焊料和电子元件的要求,并结合实际生产情况进行调整,以使焊接达到最佳状态。
真空回流焊工艺实践
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真空回流焊⼯艺实践1空洞率对产品可靠性的影响随着电⼦产品的功能不断增强,印制电路板的集成度越来越⾼,器件的单位功率也越来越⼤,特别是在通信、汽车、轨道交通、光伏、军事、航空航天等领域,⼤功率晶体管、射频电源、LED、IGBT、MOSFET 等器件的应⽤越来越多,这些元器件的封装形式通常为 BGA、QFN、LGA、CSP、TO 封装等,其共同的特点是器件功耗⼤,对散热性能要求⾼,⽽散热焊盘的空洞率会直接影响产品的可靠性。
贴⽚器件在回流焊接之后,焊点⾥通常都会残留有部分空洞,焊点⾯积越⼤,空洞的⾯积也会越⼤;其原因是由于在熔融的焊料冷却凝固时,焊料中产⽣的⽓体没有逃逸出去,⽽被“冻结”下来形成空洞。
影响空洞产⽣的因素是多⽅⾯的,与焊膏选择、器件封装形式、焊盘设计、 PCB 焊盘表⾯处理⽅式、⽹板开孔⽅式、回流曲线设置等都有关系。
由于受到空洞的影响,焊点的机械强度会下降,⽽且热阻增⼤,电流通路减⼩,会影响焊点的导热和导电性能,从⽽降低器件的电⽓可靠性。
研究表明,电⼦产品失效约有 60% 的原因是由温度升⾼造成的,并且器件的失效率随温度的升⾼呈指数趋势增长,温度每升⾼ 10℃失效率将提⾼⼀倍。
在 IPC-A-610、IPC7095、IPC7093 等规范中,对于 BGA、BTC 类封装器件的焊点空洞进⾏了详细描述,对于可塌落焊球的 BGA 类器件,规定空洞率标准为 30%,⽽其它情况均没有明确标准,需要制造⼚家与客户协商确定;对于⼤功率器件的接地焊盘,⼀些⾼可靠性产品的⽤户对空洞率的要求往往会⾼于⾏业标准,进⼀步降低到10%,乃⾄更低。
因此,对于如何减少此类 SMT 器件焊点中的空洞,是提升产品质量与可靠性的关键问题之⼀。
⾏业内⽬前有多种解决⽅案,如采⽤低空洞率焊膏、优化 PCB 焊盘设计、采⽤点阵式⽹板开孔、在氮⽓环境下焊接、使⽤预成型焊⽚,等等,但最终的效果并不不是很理想,针对⼤⾯积接地焊盘,但很难将空洞率稳定控制在 10% 以下。
阐述如何优化回流焊接工艺及质量缺陷
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阐述如何优化回流焊接工艺及质量缺陷摘要:回流焊接工艺目前在国内社会应用相对广泛,但是,受回流焊接工艺传输速度快慢、温区温度变化差异、贴片机贴装精度等影响,常常会导致回流焊接产品出现质量问题,影响产品品质。
所以,做好回流焊接工艺及质量缺陷优化研究十分必要。
关键词:回流焊接工艺;锡珠;锡桥;优化引言:回流焊接工艺在实践应用操作中相对简单、焊接质量较高、焊接效率突出,更能实现成本节约,为自动化生产奠定了基础,所以,在社会中得到了广泛的使用。
回流焊接工艺作为目前表面贴装元器件焊接的关键工艺,做好工艺运用时产生的质量缺陷优化处理,方可提高回流焊接工艺应用价值。
(一)回流焊接工艺简析1.工艺流程回流焊还被唤作再流焊,通常是在贴片完成后的锡膏印刷电路板上实施回流焊接,主要过程为“利用回流焊机焊接贴装完成的电路板,采用回流加热的形式溶解焊锡膏,历经干燥-预热-融化-润湿-冷却步骤处理后,采用焊接方式焊接贴片元器件和印制板”,该技术流程又被唤作新型焊接技术。
2.工艺特点一是,能够控制回流焊点大小。
一般可通过控制焊盘设计尺寸、印刷焊膏量的方式控制焊点尺寸、形状等。
回流焊一般在操作的位置上放焊料即可,且用料量精准可控,无需在熔融的焊料中直接浸渍元器件,因此热冲击对元器件产生的影响较小。
二是,放焊膏时常选择钢网印刷形式,一般为了精简工艺流程、缩减生产成本,在实践中各焊接面通常仅印刷一次焊膏。
该特点要求所有装配面上的元器件则必须共用同一张钢网分配焊膏。
三是,焊料中的成分不会混入不纯物,保证焊料的组分。
可在同一基板上,波峰焊和回流焊可以混合使用。
[1](二)回流焊接质量缺陷与优化方法受回流焊接传输速度不快、温区间温度变化、贴片机贴装精度等因素影响,回流焊接工艺在实际操作中存在些许缺陷,诸如锡珠、锡桥等现象都比较常见。
1.锡珠锡珠和焊球相似,但是体积相对较小,锡珠的出现,主要是因为焊接前锡膏受各种因素影响超出焊盘,且焊接后单独出现在焊盘、引脚外侧,没有和锡膏彻底融合,以此形成的锡珠;锡珠一般在元器件两侧、细间距引脚间出现的几率较高,常会引发电路板短路等问题,锡珠质量缺陷见图一。
回流焊技术工艺的特点
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回流焊技术工艺的特点回流焊(Reflow soldering)是一种常见的电子焊接技术,其特点主要体现在以下几个方面。
回流焊技术工艺具有高效性。
相比传统手工焊接,回流焊能够实现大批量、高速度的焊接作业。
通过使用特殊的回流焊设备,可以同时对多个焊点进行加热和冷却处理,从而大大提高工作效率。
这一特点尤其在批量生产的电子制造业中得到广泛应用。
回流焊技术工艺具有良好的焊接质量。
在回流焊过程中,焊接材料会被加热至熔点以上,然后迅速冷却固化。
这种快速加热和冷却的过程能够有效地减少焊接材料与周围环境的接触时间,从而降低了氧化和金属间的相互扩散,减少了焊接缺陷的发生。
同时,回流焊技术还能够提供较高的焊接温度和均匀的加热分布,使得焊接点的连接更加牢固可靠。
回流焊技术工艺还具有较低的成本。
回流焊设备的投资相对较高,但由于其高效性和良好的焊接质量,可以大大降低后续生产过程中的人力成本和质量控制成本。
同时,回流焊技术还能够减少焊接材料的浪费,提高生产效率,降低了整体的生产成本。
回流焊技术工艺还具有灵活性。
回流焊设备可以根据不同的焊接要求进行调整和优化,以适应不同尺寸、形状和材料的焊接需求。
同时,回流焊技术还可以与其他焊接技术相结合,实现多种焊接方式的组合应用,从而满足不同产品和生产线的需求。
在回流焊技术工艺的发展和应用过程中,还存在一些问题和挑战。
首先,回流焊过程中的温度控制是关键。
过高或过低的温度都会对焊接质量产生不利影响,因此需要精确控制加热和冷却过程中的温度参数。
其次,焊接材料的选择和质量也对焊接效果起着重要作用。
不同的焊接材料具有不同的熔点和流动性,需要根据具体的焊接要求选择合适的材料。
此外,还需要对焊接点的布局和设计进行优化,以提高焊接质量和可靠性。
总的来说,回流焊技术工艺具有高效性、良好的焊接质量、较低的成本和灵活性等特点。
随着电子产品的不断发展和更新换代,回流焊技术将继续发展并得到广泛应用。
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回流焊焊接关键工艺的研究
作者:王文龙
来源:《科技视界》2015年第22期
【摘要】随着产品小型化和多功能化的市场驱动,能满足高密度、多引脚的SMT(表面贴装技术)的应用越来越多。
表面贴装后的印制板和元器件最终在回流炉的焊接中完成连接。
本文针对回流焊接工艺中常见的焊接缺陷,分析了对回流焊焊接质量的影响因素,并对其中关键工艺进行了研究。
【关键词】SMT;回流焊;锡膏印刷;温度曲线
0 引言
由于表面贴装组装件密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用表面贴装技术后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80% 以上。
因此表面贴装技术已越来越多地应用到各个领域。
典型的SMT工艺分为三步:在印制板上涂覆焊膏——贴装元器件——回流焊接,每个步骤都必须严格控制,才能获得合格的产品质量。
回流焊后产品常见的质量缺陷有:桥连、锡珠、立碑、PCB板翘曲、印制板阻焊膜起泡、虚焊等。
对桥连、锡珠、立碑和虚焊缺陷,在焊后的检查中发现,还可以修复,而如果出现PCB板翘曲、印制板起泡的缺陷,就很可能造成印制板及板上元器件的报废,会造成很大的经济和时间损失。
1 影响回流焊焊接质量的主要因素
1.1 PCB焊盘的设计
回流焊的焊接质量与PCB焊盘设计有直接的关系。
如果PCB焊盘设计合理,贴装时少量的歪斜可以在回流焊时,由于熔融焊锡表面张力的作用而得到纠正;相反,如果PCB焊盘设计不合理,即使贴装位置十分准确,回流焊后反而会出现元件位置偏移、桥连等焊接缺陷。
1.2 焊膏质量及焊膏的正确使用
焊膏质量包括焊膏中的金属微粉含量、金属粉末的含氧量、粘度、保形性等;焊膏的使用方法要正确,如从低温柜取出焊膏必能直接使用等。
1.3 元器件引脚、印制电路板的焊盘质量
包括焊盘和引脚的氧化和污染,或印制板受潮等情况
1.4 焊膏的印刷质量
包括印刷位置正确与否、焊膏量的多少、焊锡量是否均匀、焊膏图形是否清晰,有无粘连、印制板表面是否被焊膏粘污等。
1.5 回流焊温度曲线
温度曲线是保证焊接质量的关键,实时温度曲线和焊膏温度曲线的升温斜率和峰值温度应基本一致。
160℃前的升温速度控制在1~2℃/s。
若果升温斜率太大,一方面使元器件及PCB 受热太快,易损坏元器件,易造成PCB变形;另一方面,焊膏中的溶剂挥发速度太快,容易溅出金属成份,产生锡珠。
峰值温度一般设定在比焊膏金属熔点高30~40℃左右(例如
63Sn37Pb焊膏的熔点为183℃,峰值温度应设置在215℃左右),再流时间为30~60s。
峰值温度低或再流时间短,会使焊接不充分,严重时会造成焊膏不熔。
峰值温度过高或再流时间长,造成金属粉末氧化,影响焊接质量,甚至会损坏元器件和印制板。
2 回流焊关键工艺
对于一个成熟的企业或军工单位,原料的供给,如印制板、元器件、焊膏质量,都经过严格的检验,一般不会有什么问题。
不考虑设计原因造成的回流焊焊点不足,仅从工艺的角度,锡膏印刷质量和回流焊温度曲线的设定决定了回流焊后焊点的焊接质量。
2.1 锡膏印刷
SMT焊接质量问题约70%出自印刷工序,而模板直接影响印刷质量。
通常使用的模板材料是铜板或不锈钢板,有相对较小的摩擦系数和较高的弹性。
因此在其它条件一定的情况下,用更利于焊膏脱模成型的材料,防止印刷过程中产生焊膏桥连。
对引脚中心距为0.635mm以下的细间距元器件的印刷,必须采用不锈钢板。
2.1.1 模板厚度
模板厚度如果太薄,锡膏量少,焊点成型不好,机械性能不良;太厚则易引起桥连。
一般对于阻容元件和1.27mm间距期间,采用0.20~0.25mm厚度的模板印刷;对于窄间距器件,采用0.10~0.20厚度的模板印刷;如0.64mm间距器件或更小间距器件,通常采用0.20mm厚度的金属模板印刷;0.50mm间距器件采用0.15mm厚度的模板印刷;对于1.27mm和0.50mm 窄间距器件混装,可选用0.15mm与0.20mm之间的模板印刷。
2.1.2 印刷参数
刮刀的速度和压力决定了焊膏所受的剪切速率和剪切力大小。
刮刀压力一定的情况下,将印刷速度调慢,可保持焊膏的黏度基本不变,供给焊膏的时间加长,焊膏量增多,成型较好,其值一般为10mm/s~25mm/s。
另外如果模板与印刷板之间存在接触障碍,在刮挤时锡膏就会
被挤出焊盘或粘在模板底面,在模板离开时就会产生焊膏塌陷,导致桥连现象。
一般模板与PCB的最小间隙≤0.20mm。
2.2 回流焊温度曲线:
回流焊的目的是将印刷好的锡膏熔融,将器件的引脚和印制板的焊盘连接起来,最终完成电气功能的导通。
理想的回流焊温度曲线由四个部分或区间组成,前面三个加热区、最后一个冷却区。
回流炉的温区越多,越能使温度曲线的轮廓达到更准确和接近设定。
大多数锡膏都能用四个基本温区成功回流。
图1 理想回流焊曲线
2.2.1 预热区
也叫斜坡区,用来将PCB的温度从周围环境温度提升到所需的活性温度。
在这个区,产品的温度以不超过每秒2~5℃的速度连续上升,温度升的太快会引起某些缺陷,如陶瓷电容的细微裂纹,而温度上升太慢,锡膏会感温过度,没有足够的时间使PCB达到活性温度。
回流炉的预热区一般占整个加热通道长度的25%~33%。
2.2.2 活性区
有时也叫保温或浸润区,这个区一般占加热通道的33%~50%,有两个功用,第一是将PCB在相当稳定的温度下感湿,允许不同质量的元件在温度上同质,减少它们的相当温差。
第二个功能是,允许助焊剂活性化和挥发性的物质从锡膏中挥发。
一般普遍的活性温度范围是120~150℃。
2.2.3 回流区
有时也叫做峰值区或最后升温区。
这个区的作用是将PCB装配的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度。
活性温度总是比合金的熔点温度低一点,而峰值温度总是在熔点上方。
典型的峰值温度范围是205~230℃,这个区的温度设定不宜太高,太高会使其温升斜率超过每秒2~5℃,或达到回流峰值温度比推荐的高。
这种情况可能引起PCB的过分卷曲、脱层或烧损,并损害元件的完整性。
2.2.4 冷却区
理想的冷却区曲线应该是和回流区曲线成镜像关系。
越是靠近这种镜像关系,焊点达到固态的结构越紧密,得到焊接点的质量越高,结合完整性越好。
冷却率应控制在每秒4℃以内,
一般,较快的冷却速率可得到较细的颗粒结构和较高强度与较亮的焊接点。
可是,超过每秒4℃会造成温度冲击。
回流焊温度曲线的测试,一般采用能随印制板一同进入回流炉的炉温测试仪进行测试,测试后将数据通过输出接口输入计算机,通过专用测试软件进行曲线数据分析处理,再根据焊膏供应商提供的理想温度曲线对比,调节各温区温度,得到合理的回流焊温度设定。
3 总结
回流焊工艺要求严格,任何一个环节的疏忽,都可能造成焊接缺陷。
工艺人员应认真理解和总结各工艺过程的知识,制定严格的工艺方案和措施,完善工艺管理,选择合适的印刷锡膏参数,设定合理的回流焊炉温度设定,才能保证最终产品的焊接质量。
【参考文献】
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[责任编辑:邓丽丽]。