无铅波峰焊工艺和温度曲线介绍
无铅波峰焊工艺和温度曲线介绍
无铅波峰焊工艺和温度曲线介绍无铅波峰焊工艺新特点波峰焊机理很简单,也很好理解,但是要在生产中获得良好的焊点,就要严格控制各工艺参数,其中任何一个参数设置不当都会产生焊接不良。
目前无铅钎料的使用,给波峰焊工艺与设备带来新的特点。
无铅波峰焊焊接的温度波峰焊的焊接温度由于焊接锡面是喷流出来的所以要比锡炉温度低一些,在线测试表面,一般焊接温度要比锡炉温度低5℃左右,也就是250℃测量的润湿性能参数大致对应于255℃的锡炉温度。
通过实验表明,一般的无铅钎料合金,最适当的锡炉温度为271℃。
此时常用的无铅合金一般存在最小的润湿时间和最大的润湿力,如图所示。
当采用不同的助焊剂时,无铅钎料润湿性能最佳锡炉温度有所不同,但是差别不大。
波峰焊锡炉的温度对焊接质量影响很大。
温度若偏低,焊锡波峰的流动性变差,表面张力大,易造成虚焊和拉尖等焊接缺陷,失去波峰焊接所应具有的优越性。
若温度偏高,有可能造成元件损伤,增强钎料氧化。
无铅波峰焊锡炉一般预热的温度都是80-120度的范围,要是有过炉治具的话就要温度可以打到180度以下,预热段的温度要从低到高的设置,相邻的预热区温度相差最好在10度左右!无铅波峰焊温度曲线要求:1、无铅波峰焊每个底部加热器的温度设定2、无铅波峰焊的链条速度3、热电偶的粘贴位置4、锡缸焊料的温度设定5、温度曲线的测试者6、测试温度曲线的无铅波峰焊设备编号7、假如有使用无铅波峰焊治具,应在曲线的备注栏注明无铅波峰焊工艺温度曲线参数标准项目单位PCB主面预热温度最高升温斜率°C / sec4PCB主面预热温度范围°C90-110PCB俯面最高预热温度°C135PCB俯面预热温度最高降温斜率°C / sec6最大焊接时间(波峰1+波峰2)Sec.6°C250-260锡缸焊料的温度范围无铅波峰焊保养规定:1.每天上下班必须对机台进行清洁。
2.检查各温度是否在标标准范围内。
无铅手工焊接工艺分析
第一步准备施焊 中, 所要焊 接的焊 盘仍处于室温 , 仅 是烙
焊 盘温度状 态如图 4所示 。 度 要 比焊 料 的 熔 点 高 出 4 O ℃, 焊 接 时保 持 这 个 温 度 3 - 5秒 , 其 铁头达到预设 的温度 ,
( 3 ) 电烙铁加热设定温度。无铅焊料的焊接 , 烙铁 的设定 温度应采用低端温度 。 温度 的设定要根据被焊元件 的耐热性、 焊接部位吸收热量成度等因素进行设定 。
2 0 0
O 1 2 3 4 5 6
—
胁 c
。 。
C 3 0
P C B损 坏温度 区, 温度 为 3 0 0 " ( 2 左右 , 焊点达到这个温度
1 0 0
会造成 P C B焊盘损坏; 元器件损坏温度 区, 温度为 2 6 0 " 1 2 左右 , 焊点 达到这个温度会造成元件损坏; 回流焊接温度 区: 虚 线为
料对整个工 艺的可操作性、 可靠性等方面起 着决定性 的作用, 工艺窗口的缩 小给工艺人员带来很大的挑战, 同时焊接温 无铅焊料与有铅焊料 S n 6 3 P b 3 7相比有 不同特性 。图 1中分 度的提 高也对焊接工艺提 出了更高的要求 。手工焊接 的主要 别是锡铅焊料与无铅焊料的手工焊 接工 艺窗 口。 工具是电烙铁 , “ 工欲 善其事 , 必先利其器” , 要提 高无铅手工
焊锡熔 点温度 ; 助焊剂活化 区, 为该 区域的下半部分。
0
一
— : 时 间 2 j s
图 2理 接 工艺窗 口
从图 l 可知 , P b . s n 焊料的回流焊接温度为 2 l 5 ℃. 2 3 0 ℃, 无 铅回流焊 接温度为 2 4 5 " C- 2 5 5  ̄ C 左右 。若 以元器件损坏温
SMT焊接核心工艺-完美炉温工艺曲线理论-分析
SMT焊接核心工艺-完美炉温工艺曲线理论-分析SMT焊接核心工艺温度曲线 Profile:SMT生产流程中,回流炉参数设置是影响焊接质量的关键,理想的温度曲线为回流炉参数的设置提供准确的理论依据,在大多数情况下,温度的分布受组装电路板的特性、焊膏特性和所用回流炉能力的影响。
温度曲线分区情况:1:预热区(又名:升温区)2:恒温区(保温区/活性区)3:回流区(焊接)4 :泠却区(固化)对于smt无铅回流焊来说温度曲线的调整是个技术复杂难题,这个温度曲线一般的锡膏厂家在都会提供一个参考的曲线,由于smt回流焊千差万别导致很难达到他们参考炉温曲线的焊接效果,不光要知道回流焊炉温曲线该怎么调节还要知道锡膏和回流焊炉的作用原理。
下一节我們一起探討讲解一下smt无铅回流焊温度曲线。
典型:无铅炉温曲线(熱風迴焊爐温度曲线图)SMT焊接核心工艺温度曲线理论:曲线分成4个区域,首先得到PCB在通过回流焊时某一个区域所经历的时间。
这里我们阐明另一个概念“斜率①”。
用PCB通过回流焊某个区域的时间除以这个时间段内温度变化的绝对值,得到的值即为“斜率”。
引入斜率的概念是为了表示PCB受热后升降温的速率,是温度曲线中最重要的工艺参数之一。
PCB上所有电子元器件通过加热一次性完成焊接,SMT品质绝对是为获得优良的焊接质量。
对于一款新产品、新炉子、新锡膏,如何快速设定回流焊温度曲线?需要我们对温度曲线的概念和锡膏焊接原理有基本的认识。
本文以最常用的无铅锡膏Sn96.5Ag3.0Cu0.5锡银铜合金为例,介绍理想的回流焊温度曲线设定方案和分析其原理。
如图一:图一 SAC305无铅锡膏温度曲线图图中黄、橙、绿、紫、蓝和黑6条曲线即为温度曲线。
构成曲线的每一个点代表了对应PCB上测温点在过炉时相应时间测得的温度。
随着时间连续的记录即时温度,把这些点连接起来,就得到了连续变化的曲线。
可以看做PCB上测试点的温度在炉子内随着时间变化过程。
单波无铅波峰焊温度曲线
单波无铅波峰焊温度曲线
无铅波峰焊温度曲线通常包括以下几个阶段:
预热阶段:这是焊接过程的开始,目的是使电路板和组件逐渐升温,以防止热冲击。
在这个阶段,温度通常在100√150摄氏度之间。
湿润阶段:这个阶段的目的是使焊锡膏充分熔化,并使其流动到焊接区域。
在这个阶段,温度通常在150∙200摄氏度之间。
保持阶段:这个阶段的目的是使焊锡膏在焊接区域内充分扩散,形成良好的焊接接头。
在这个阶段,温度通常在200-250摄氏度之间。
峰值阶段:这是焊接过程的最后阶段,目的是使焊接接头充分固化。
在这个阶段,温度通常在250-300摄氏度之间。
以上温度只是一般的参考,具体的温度曲线需要根据实际的电路板材料、组件类型、焊锡膏的种类等因素进行调整。
无铅波峰焊预热温度标准
无铅波峰焊预热温度标准
无铅波峰焊(Lead-Free Wave Soldering)是为了替代传统的铅基波峰焊,以减少对环境和健康的潜在危害而开发的一种焊接工艺。
无铅波峰焊通常使用无铅焊锡合金,如Sn-Ag-Cu系列合金。
在这种工艺中,预热温度是一个关键参数。
预热温度的选择取决于无铅焊锡合金的具体配方、PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)的特性以及制程参数。
然而,一般来说,无铅波峰焊的预热温度通常在大约150°C到180°C之间。
具体的预热温度标准可能会根据不同的制程规范、设备和焊接材料而有所不同。
为了确保质量和性能,制造商通常会遵循焊接材料和设备供应商提供的建议和规范。
这些标准信息通常包含在焊接设备的用户手册、焊锡合金的技术数据表以及相关的焊接工艺规范中。
如果您正在进行无铅波峰焊的工艺开发或生产,建议您仔细阅读相关的材料和设备的规范,与供应商联系,并在实际生产中进行必要的试验和验证以确保获得良好的焊接质量。
波峰焊温度曲线
波峰焊温度曲线管控1.1目的为加强公司内部波峰焊工艺参数管控,保证产品质量,提高产能。
2.1 波峰焊测试必备器材1、产品测试板(或者炉温测试仪厂商提供专用测试夹具)2、K型热电偶(最好是英国LABFICILITY热电偶,反应速度为0.1秒)3、锡铂纸或高温胶带4、德国WICKON 波峰焊专炉温炉温测试仪.2.2 波峰焊温度曲线的工艺要求由于产品的元器件大小不同,PCB板尺寸大小不一,PCB的布线方式及铜箔量厚薄不同以及元器件吸热量不一样,综合以上因素PCB所需的受热温度量也会不同,所以每一款产品必须使用专用工程板测试,一条专用的温度曲线工艺要求,以确保设备设定温度适合产品的需求。
当变更生产线和产品换线情况下必须重新测试温度曲线.2.3测试板制作方法2.3.1测试板的基本要求,测试波峰焊温度曲线必须专业使用专业的德国WICKON波峰焊炉温测试仪,必须为K型热电偶,热电偶数量最好为6条,4条测试板底温度,2条测试板面温度,根据PCBA实际情况合理布局。
如果有测试锡波平行度的话,炉温测试仪第一通道与第二通道最好布局在同一水平线上,测试主面温度及均匀性,PCB俯面的热电偶粘贴在PCB中间的适当位置,并固定牢固。
热电偶的探头必须保持平直,不能扭曲,以确保温度探测的可靠性,热电偶的测量精度和响应时间取决于热电偶的粘贴方法和粘贴质量。
另外,热电偶的响应速度与热电偶的探测到的温度量和使用的粘贴材料也有关联。
2.3.2 热电偶的外观检查及功能检查,在测试前必须检查热电偶的探头触点是否有变形、断开、损伤,再插入炉温测试仪联接PC电脑,从硬件检测上操作界面看一下每一条热电偶功能是否正常。
2.4 波峰焊温度曲线的要求波峰焊无铅工艺温度曲线参数标准2.4.1 PCB主面预热温度最高升温斜率控制在1→3℃ / sec ,预热时长为120s左右;2.4.2 PCB主面预热温度范围控制在90-130℃;2.4.3 PCB俯面最高预热温度不超过130℃;2.4.4 波峰温度与预热区温度落差不能大于150℃为佳;2.4.5 波峰焊锡炉温度应控制在250-265℃之间;2.4.6 波谷温度最好不能低于217℃,也就是说如果是双波峰,两个波峰之间落差不能大于60度,以防造成二次焊接;2.4.7 焊接时间,双波的话,波峰I最好控制在0.5-2s 之间,波峰II的时间控制在1.5-4s之间,合计时间在2-6s最为理想。
波峰焊温度曲线图及温度控制标准
波峰焊温度曲线图及温度控制标准介绍发表于2017-12-20 16:08:55工艺/制造波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金),经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,亦可通过向焊料池注入氮气来形成,使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰,实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫“波峰焊”,其主要材料是焊锡条。
波峰焊焊接方法波峰焊方法或工艺的采用取决于产品的复杂程度以及产量,如果要做复杂的产品以及产量很高,可以考虑用氮气工艺比如CoN▼2▼Tour波峰来减少锡渣并提高焊点的浸润性。
如果使用一台中型的机器,其工艺可以分为氮气工艺和空气工艺。
用户仍然可以在空气环境下处理复杂的板子,在这种情况下,可根据客户的要求使用腐蚀性助焊剂,在焊接后再进行清洗,或者使用低固态助焊剂。
波峰焊温度曲线图介绍在预热区内,电路板上喷涂的助焊剂中的溶剂被挥发,可以减少焊接时产生气体。
同时,松香和活化剂开始分解活化,去除焊接面上的氧化层和其他污染物,并且防止金属表面在高温下再次氧化。
印制电路板和元器件被充分预热,可以有效地避免焊接时急剧升温产生的热应力损坏。
电路板的预热温度及时间,要根据印制板的大小、厚度、元器件的尺寸和数量,以及贴装元器件的多少而确定。
在PCB表面测量的预热温度应该在90~130℃间,多层板或贴片套件中元器件较多时,预热温度取上限。
预热时间由传送带的速度来控制。
如果预热温度偏低或预热时间过短,助焊剂中的溶剂挥发不充分,焊接时就会产生气体引起气孔、锡珠等焊接缺陷;如预热温度偏高或预热时间过长,焊剂被提前分解,使焊剂失去活性,同样会引起毛刺、桥接等焊接缺陷。
为恰当控制预热温度和时间,达到佳的预热温度,也可以从波峰焊前涂覆在PCB底面的助焊剂是否有粘性来进行判断。
波峰焊温度曲线图及温度控制标准
波峰焊温度曲线图及温度控制标准介绍发表于 2017-12-20 16:08:55工艺/制造波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金),经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,亦可通过向焊料池注入氮气来形成,使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰,实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫“波峰焊”,其主要材料是焊锡条。
波峰焊焊接方法波峰焊方法或工艺的采用取决于产品的复杂程度以及产量,如果要做复杂的产品以及产量很高,可以考虑用氮气工艺比如CoN ▼ 2 ▼ ToUr波峰来减少锡渣并提高焊点的浸润性。
如果使用一台中型的机器,其工艺可以分为氮气工艺和空气工艺。
用户仍然可以在空气环境下处理复杂的板子,在这种情况下,可根据客户的要求使用腐蚀性助焊剂,在焊接后再进行清洗,或者使用低固态助焊剂。
波峰焊温度曲线图介绍在预热区内,电路板上喷涂的助焊剂中的溶剂被挥发,可以减少焊接时产生气体。
同时,松香和活化剂开始分解活化,去除焊接面上的氧化层和其他污染物,并且防止金属表面在高温下再次氧化。
印制电路板和元器件被充分预热,可以有效地避免焊接时急剧升温产生的热应力损坏。
电路板的预热温度及时间,要根据印制板的大小、厚度、元器件的尺寸和数量,以及贴装元器件的多少而确定。
在PCB表面测量的预热温度应该在90~130 C间,多层板或贴片套件中元器件较多时,预热温度取上限。
预热时间由传送带的速度来控制。
如果预热温度偏低或预热时间过短,助焊剂中的溶剂挥发不充分,焊接时就会产生气体引起气孔、锡珠等焊接缺陷;如预热温度偏高或预热时间过长,焊剂被提前分解,使焊剂失去活性,同样会引起毛刺、桥接等焊接缺陷。
为恰当控制预热温度和时间,达到佳的预热温度,也可以从波峰焊前涂覆在PCB底面的助焊剂是否有粘性来进行判断。
无铅波峰焊工艺
1.1无铅波峰焊工艺波峰焊的焊接机理是将熔融的液态焊料,借助动力泵的作用,在焊料槽液面形成特定形状的焊料波,插装了元器件PCB置于传送带上,经过某一些特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。
当PCB进入波峰面前段时,基板与引脚被加热,并在未离开波峰焊前整个PCB 浸在焊料中,即被焊料所包围,但是在离开波峰尾端的瞬时,少量的焊料由于润湿力的作用,粘附在焊盘上,并由于表面张力的原因,会以引线为中心收缩至最小状态,此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力,因此会形成完美的焊点,离开波峰尾部的多余焊料由于重力的原因回落到锡锅中。
1.1.1无铅波峰焊工艺新特点波峰焊机理很简单,也很好理解,但是要在生产中获得良好的焊点,就要严格控制各工艺参数,其中任何一个参数设置不当都会产生焊接不良。
目前无铅钎料的使用,给波峰焊工艺与设备带来新的特点。
1. 高的焊接温度主要的无铅钎料Sn0.7Cu熔点(227ºC)较传统SnPb(183ºC)高44ºC,设备的可加热最高温度也应相应提高至少44ºC,所以设备材料及结构设计必须具有良好的耐热性,在高温下不变形。
另外无铅波峰焊的焊接温度较高(一般设定为260o C),为减少印刷电路板组装件与波峰接触时的热冲击,需要增加预热时间。
最好的解决方法是增加设备的预热区长度,其长度由产量和传送速度来决定。
无铅化后预热区的长度由以前的90~100㎝变为120~150㎝,增加了预热时间。
对于加热方式来说,基本采用热辐射方式进行预热,最常用的波峰焊预热方法由强制热风对流,电热板对流、电热棒加热和红外线加热等。
2.长的预热时间预热阶段主要是蒸发多余溶剂和PCB制造过程中夹带的水分,增加粘性,并起到活化助焊剂的作用。
如果粘度太低,助焊剂会被熔融钎料过早的排挤出,造成表面润湿不良。
表2为无铅免清洗助焊剂和水溶性助焊剂的活性参数。
标准波峰焊炉温曲线
标准波峰焊炉温曲线
标准波峰焊炉温曲线通常由时间(横轴)和温度(纵轴)构成,显示了在波峰焊过程中焊炉温度的变化情况。
波峰焊炉温曲线主要包括以下几个主要特点:
1.预热阶段:焊炉在开始加热之前的时间段,温度曲线会逐渐上升以达到设定的预热温度。
2.峰值阶段:焊炉温度迅速上升,达到设定的峰值温度。
在此阶段,焊料会熔化并形成焊接接点。
3.焊接阶段:在峰值温度附近保持一段时间。
以确保焊接质量。
4.冷却阶段:焊接完成后,焊炉温度逐渐下降。
波峰焊炉温曲线的测量仍需通过测试手段来确定,其基本过程与回流曲线测量相似。
此外,台格的波峰焊温度曲线必须满足以下条件:
1.预热区PCB底部的温度范围为: 90-120°C。
2.焊接时,锡点的温度范围为: 245+10°C。
3.芯片与波之间的温度不应低于180°C。
4. PCB浸锡时间: 2-5秒。
5. PCB底部预热温度梯度≤5°C/S。
6.炉出口的PCB温度要控制在100度以下。
每个区域的温度和持续时间也由设备的每个区域的温度设置、熔融焊料的温度和传送带的运行速度决定。
制表:审核:批准:。
无铅焊接特点及工艺控制及过渡阶段应注意问题
60~90 sec 30 sec
无铅焊膏 (Sn -Ag -Cu)
25~110 0C 100~200 sec 要求缓慢升温 110~150 0C 40~70 sec 150~217 0C 50~70 sec
20 sec 0.96~1.34℃/sec
235~245 0C 240 0C
• ② 无铅焊点外观粗糙。传统的检验标准与AOI需要升级。 • ③ 无铅焊点中气孔较多,尤其有铅焊端与无铅焊料混用时,
焊端(球)上的有铅焊料先熔,覆盖焊盘,助焊剂排不出 去,造成气孔。但气孔不影响机械强度。 • ④ 缺陷多——由于浸润性差,使自定位效应减弱。 • 浸润性差,要求助焊剂活性高。
无铅再流焊焊点
①用于波峰焊的焊料:Sn-Cu或 Sn-Cu-Ni,熔点227℃。少量 的Ni可增加流动性和延伸率,减少残渣量。
• 高可靠的产品可采用Sn/Ag/Cu焊料,但不推荐, 因为Ag 的成本高,同时也会腐蚀Sn锅。
• 对不锈钢腐蚀率:Sn3Ag0.5Cu> Sn0.7Cu> Sn0.7Cu0.05Ni • 对Cu 腐蚀率:Sn3Ag.5Cu> Sn37Pb> Sn0.7Cu0.05Ni
表面光滑、光亮
Lead Free Solder Paste Grainy Surface
表面粗糙
Wetting is Reduced with Lead Free
Standard Eutectic Solder Joint
Lead Free Solder Joint
Typical Good Wetting Visible Fillet
240-235= 5 0C 50~60 sec 10 sec
无铅波峰焊温度曲线
无铅波峰焊温度曲线
无铅波峰焊温度曲线是用来描述无铅波峰焊过程中温度的变化规律的曲线。
波峰焊是一种常用的表面贴装技术,通过在电路板上加热焊接区域使焊膏熔化并与元件进行焊接。
无铅波峰焊温度曲线一般分为预热区、回流区和冷却区三个阶段。
1. 预热区:温度从室温升至焊膏的液态温度,一般为100-150摄氏度。
在这个阶段,焊膏中的挥发物和溶剂会蒸发并迅速排出,为后续的焊接工艺做准备。
2. 回流区:温度上升到焊膏的熔点温度,一般为220-250摄氏度。
在这个阶段,焊膏完全熔化并变为液体状态,焊接区域达到最高温度。
焊接完成后,焊盘和元件之间的液态焊膏通过表面张力作用形成焊点。
3. 冷却区:温度逐渐降低,焊膏冷却固化。
在这个阶段,焊点会逐渐凝固,固化为可靠的电连接。
无铅波峰焊温度曲线的形状和参数可以根据具体的焊接材料和工艺要求进行调整。
通过合理的温度曲线设计,可以保证焊接质量和可靠性,避免焊接过热或不完全熔化等问题的发生。
波峰焊工艺2-双波标准曲线
波峰焊无铅工艺标准温度曲线图注:1.PCB预热温度最高升温斜率2°C / sec 2.PCB预热温度范围80-120°C 3.PCB预热温度最高降温斜率6°C / sec 4.焊接时间(波峰1+波峰2)3-5 Sec. 5.锡缸焊料的温度范围250-260°C 6.运输速度1.4-1.5m/min双波峰的作用:双波峰设计的指导思想是:先以较窄且上冲力较大的扰流波,将液态钎料喷附在所要求钎接的焊盘和SMC/SMD的电极(或引脚)上,然后再以一个宽而平的层流波,将焊点上的钎料加以修整,以去除扰流波所留下的缺陷。
采用何种波峰焊接方法?---------------------------风刀去桥接技术机器的选择在大多数不需要小型化的产品上仍然在使用穿孔(TH)或混和技术线路板,比如电视机、家庭音像设备以及即将推出的数字机顶盒等,仍然都在用穿孔元件,因此需要用到波峰焊。
从工艺角度上看,波峰焊机器只能提供很少一点最基本的设备运行参数调整。
生产工艺过程波峰焊线路板通过传送带进入波峰焊机以后,会经过某个形式的助焊剂涂敷装置,在这里助焊剂利用波峰、发泡或喷射的方法涂敷到线路板上。
由于大多数助焊剂在焊接时必须要达到并保持一个活化温度来保证焊点的完全浸润,因此线路板在进入波峰槽前要先经过一个预热区。
助焊剂涂敷之后的预热可以逐渐提升PCB的温度并使助焊剂活化,这个过程还能减小组装件进入波峰时产生的热冲击。
它还可以用来蒸发掉所有可能吸收的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂,如果这些东西不被去除的话,它们会在过波峰时沸腾并造成焊锡溅射,或者产生蒸汽留在焊锡里面形成中空的焊点或砂眼。
波峰焊机预热段的长度由产量和传送带速度来决定,产量越高,为使板子达到所需的浸润温度就需要更长的预热区。
另外,由于双面板和多层板的热容量较大,因此它们比单面板需要更高的预热温度。
目前波峰焊机基本上采用热辐射方式进行预热,最常用的波峰焊预热方法有强制热风对流、电热板对流、电热棒加热及红外加热等。
波峰焊温度曲线图及温度控制标准
波峰焊温度曲线图及温度控制标准介绍发表于2017-12-20 16:08:55波峰焊是指将熔化的软钎焊料铅锡合金,经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,亦可通过向焊料池注入氮气来形成,使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰,实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊;波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫“波峰焊”,其主要材料是焊锡条;波峰焊焊接方法波峰焊方法或工艺的采用取决于产品的复杂程度以及产量,如果要做复杂的产品以及产量很高,可以考虑用氮气工艺比如CoN▼2▼Tour波峰来减少锡渣并提高焊点的浸润性;如果使用一台中型的机器,其工艺可以分为氮气工艺和空气工艺;用户仍然可以在空气环境下处理复杂的板子,在这种情况下,可根据客户的要求使用腐蚀性助焊剂,在焊接后再进行清洗,或者使用低固态助焊剂;波峰焊温度曲线图介绍在预热区内,电路板上喷涂的助焊剂中的溶剂被挥发,可以减少焊接时产生气体;同时,松香和活化剂开始分解活化,去除焊接面上的氧化层和其他污染物,并且防止金属表面在高温下再次氧化;印制电路板和元器件被充分预热,可以有效地避免焊接时急剧升温产生的热应力损坏;电路板的预热温度及时间,要根据印制板的大小、厚度、元器件的尺寸和数量,以及贴装元器件的多少而确定;在PCB表面测量的预热温度应该在90~130℃间,多层板或贴片套件中元器件较多时,预热温度取上限;预热时间由传送带的速度来控制;如果预热温度偏低或预热时间过短,助焊剂中的溶剂挥发不充分,焊接时就会产生气体引起气孔、锡珠等焊接缺陷;如预热温度偏高或预热时间过长,焊剂被提前分解,使焊剂失去活性,同样会引起毛刺、桥接等焊接缺陷;为恰当控制预热温度和时间,达到佳的预热温度,也可以从波峰焊前涂覆在PCB底面的助焊剂是否有粘性来进行判断;合格温度曲线必须满足:1:预热区PCB板底温度范围为﹕90-120oC.2:焊接時锡点温度范围为﹕245±10℃3. CHIP与WAVE间温度不能低于180℃4. PCB浸锡时间:2--5sec5. PCB板底预热温度升温斜率≦5oC/S6. PCB板在出炉口的温度控制在100度以下各区域温度与持续时间同样是由设备各区温度设定、熔融焊料温度与传送带的运行速度来决定的;波峰焊温度曲线测量仍然需要通过测试手段确定,其基本过程也与回流曲线测定类似;由于PcB的正面面,Top—orBoard般贴装密集,因此温度曲线可只检测面温度;测试时,确定传送带速度,然后记录试验板面少三个点的温度;反复调整加热器温度值使各点温度达到设定的曲线要求,后再进行实装测试并进行必要的调整;在编制工艺文件时,除了记录加热温度曲线设定外,般还要记录焊剂及其徐布工艺参数泡沫高度、喷射角度、压力、密度控制要求以及焊剂情理等,焊料波参数、焊料捡测和撤渣要求等,这些都是波峰焊的主要工艺参数;波峰焊焊接温度控制标准1、焊接温度波峰焊焊接温度是影响焊接质量的一个重要的工艺参数;当焊接温度过低时,焊料的扩展率、润湿性能变差,由于焊盘或元器件焊端不能充分的润湿,从而产生虚焊、拉尖、桥接等缺陷;当焊接温度过高时,则加速了焊盘、元器件引脚及焊料的氧化,易产生虚焊;焊接温度应控制在250+5℃;2、预热温度预热的作用是使助焊剂中的溶剂充分挥发,以免印制板通过焊锡时,影响印制板的润湿和焊点的形成;使印制板在焊接前达到一定温度,以免受到热冲击产生翘曲变形;一般预热温度控制在180~ 200℃,预热时间1 ~ 3分钟;3、轨道倾角轨道倾角对焊接效果的影响较为明显,特别是在焊接高密度SMT器件时更是如此;当倾角太小时,较易出现桥接,特别是焊接中,SMT器件的遮蔽区更易出现桥接;而倾角过大,虽然有利于桥接的消除,但焊点吃锡量太少,容易产生虚焊;因此轨道倾角应控制在5°~ 7°之间;4、波峰高度波峰的高度会因焊接工作时间的推移而有一些变化,应在焊接过程中进行适当的修正,以保证理想高度进行焊接,以压锡深度为PCB厚度的1/2 - 1/3为准;。
波峰焊温度曲线图及温度控制标准(20201230145234)
波峰焊温度曲线图及温度控制标准介绍发表于2017-12-20 16:08:55工艺/制造波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金),经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,亦可通过向焊料池注入氮气来形成,使预先装有元器件的印制板通过焊料波蚯, 实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
波峰焊是让插件板的焊接而直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜而,并由特殊装宜使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫“波峰焊”,其主要材料是焊锡条。
波峰焊焊接方法波峰焊方法或工艺的采用取决于产品的复杂程度以及产量,如果要做复杂的产品以及产量很髙,可以考虑用氮气工艺比如CoXT2TTour波。
用来减少锡渣并提高焊点的浸润性。
如果使用一台中型的机器,其工艺可以分为氮气工艺和空气工艺。
用户仍然可以在空气环境下处理复杂的板子,在这种情况下,可根据客户的要求使用腐蚀性助焊剂,在焊接后再进行淸洗,或者使用低固态助焊剂。
波峰焊温度曲线图介绍在预热区内,电路板上喷涂的助焊剂中的溶剂被挥发,可以减少焊接时产生气体。
同时,松香和活化剂开始分解活化,去除焊接面上的氧化层和其他污染物,并且防I匕金属表而在髙温下再次氧化。
印制电路板和元器件被充分预热,可以有效地避免焊接时急剧升温产生的热应力损坏。
电路板的预热温度及时间,要根据印制板的大小、厚度、元器件的尺寸和数量,以及贴装元器件的多少而确怎。
在PCB表而测量的预热温度应该在90〜150°C间,多层板或贴片套件中元器件较多时,预热温度取上限。
预热时间由传送带的速度来控制。
如果预热温度偏低或预热时间过短,助焊剂中的溶剂挥发不充分,焊接时就会产生气体引起气孔、锡珠等焊接缺陷;如预热温度偏高或预热时间过长,焊剂彼提前分解,使焊剂失去活性,同样会引起毛刺、桥接等焊接缺陷。
为恰当控制预热温度和时间,达到佳的预热温度,也可以从波峰焊前涂覆在PCB 底而的助焊剂是否有粘性来进行判断。
无铅焊接工艺温度曲线
无铅回流焊接工艺温度曲线冷却速率至关重要作者:Ursula Marquez,工艺研究工程师和Denis Barbini博士,高级技术经理,维多利绍德(Vitronics Soltec)有限公司良好可控的回流工艺影响焊接质量。
对无铅焊接,各种不同的回流参数及工艺、材料与成品率和质量的关系,再次成为今天研究的主题。
由于现在的强制对流回流炉子的设计可以获得并控制很好的热稳定性和一致性,许多问题已经可以得到回答或解决,比如最高温度对零件可靠性的影响,如何降低回流最高温的要求,焊料成份的影响,减小ΔT的重要性,焊料在液态的滞留时间,以及焊料和助焊剂的匹配兼容性,等。
但是人们通常忽略了对冷却速率在焊接质量和成品率影响的研究和评估。
传统电子组装的冷却仅仅强调PCB板子的出炉温度和快速的回流回流速度,当无铅材料出现的时候,这个问题又被重新拿出来讨论。
最近的研究显示冷速率影响了焊接的微细构造的形成和最终焊接质量。
更快的冷却速率被采纳和应用,还因为快冷却速率的好处包括降低出炉温度,降低PCB板子、板子的镀层、热敏感性元器件、助焊剂和焊料在高温的时间, 减少金属化合物的形成。
然而,人们仍然面临这样的矛盾,即比较慢的冷却率可以减少不同热膨胀或热容量系数材料中的内应力。
这份报告研究和阐述了冷却的速率在回流工艺中的重要影响。
其中描述了冷却过程中焊接剪切力及微观组织的变化趋势,和不同板子的焊接表面材料对焊接力的影响。
为发展复杂无铅工艺找到了几把钥匙。
实验研究使用了一个标准的有可控冷却系统的回流炉。
板子是一块放满元器件的中等尺寸的板子(33cmx40.6cm,1.25kg)。
当三个冷却区被配置达到慢的和快速的冷却率的时候,加热部分的温度曲线保持不变。
温度测量使用了一个标准的数据装置和新的标准的热电偶。
用紫外线可修整的粘胶把热电偶粘在二个代表板子最冷的和最热的位置的器件上。
先前就对这些元器件做过了一些评估。
无铅回流曲线的冷却斜率是以最高温度和200°C之间来计算取值的。
无铅锡膏4258回焊温度曲线图
无铅锡膏回焊温度曲线图[Sn42/Bi58]以下是我们建议的热风回流焊工艺所采用的温度曲线,可以用作回焊炉温度设定之参考。
该温度曲线可有效减少锡膏的垂流性以及锡球的发生,对绝大多数的产品和工艺条件均适用。
温度 (0℃) 时间(sec)A. 预热区(加热通道的25~33%)在预热区,焊膏内的部分挥发性溶剂被蒸发,并降低对元器件之热冲击:*要求:升温速率为1.0~3.0℃/秒;*若升温速度太快,则可能会引起锡膏的流移性及成份恶化,造成锡球及桥连等现象。
同时会使被焊件承受过大的热应力而受损。
B. 浸濡区(加热通道的28~45%)在该区助焊开始活跃,化学清洗行动开始,并使被焊件在到达回焊区前各部温度均匀。
*要求:温度:110~130℃时间:2.5~3.5 分钟升温速度:<2℃/秒C. 回焊区锡膏中的金属颗粒熔化,在液态表面张力作用下形成焊点表面。
* 要求:最高温度:160~180℃时间:138℃以上1.5~2.0 分钟(Important)。
* 若峰值温度过高或回焊时间过长,可能会导致焊点变暗、助焊剂残留物碳化变色、被焊件受损等。
* 若温度太低或回焊时间太短,则可能会使焊料的润湿性变差而不能形成高品质的焊点,具有较大热容量的被焊件的焊点甚至会形成虚焊。
D. 冷却区离开回焊区后,被焊件进入冷却区,控制焊点的冷却速度也十分重要,焊点强度会随冷却速率增加而增加。
* 要求:降温速率<4℃冷却终止温度最好不高于55℃* 若冷却速率太快,则可能会因承受过大的热应力而造成被焊件受损,焊点有裂纹等不良现象。
* 若冷却速率太慢,则可能会形成较大的晶粒结构,影响焊点光亮度,且使焊点强度变差或元件移位。
注:¾上述温度曲线是指焊点处的实际温度,而非回焊炉的设定加热温度(不同)¾上述回焊温度曲线仅供参考,可作为使用者寻找在不同制程应用之最佳曲线的基础。
实际温度设定需结合被焊件性质、元器件分布状况及特点、设备工艺条件等因素综合考虑,事前不妨多做试验,以确保曲线的最佳化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
无铅波峰焊工艺和温度曲线介绍
无铅波峰焊工艺新特点
波峰焊机理很简单,也很好理解,但是要在生产中获得良好的焊点,就要严格控制各工艺参数,其中任何一个参数设置不当都会产生焊接不良。
目前无铅钎料的使用,给波峰焊工艺与设备带来新的特点。
无铅波峰焊焊接的温度
波峰焊的焊接温度由于焊接锡面是喷流出来的所以要比锡炉温度低一些,在线测试表面,一般焊接温度要比锡炉温度低5℃左右,也就是250℃测量的润湿性能参数大致对应于255℃的锡炉温度。
通过实验表明,一般的无铅钎料合金,最适当的锡炉温度为271℃。
此时常用的无铅合金一般存在最小的润湿时间和最大的润湿力,如图所示。
当采用不同的助焊剂时,无铅钎料润湿性能最佳锡炉温度有所不同,但是差别不大。
波峰焊锡炉的温度对焊接质量影响很大。
温度若偏低,焊锡波峰的流动性变差,表面张力大,易造成虚焊和拉尖等焊接缺陷,失去波峰焊接所应具有的优越性。
若温度偏高,有可能造成元件损伤,增强钎料氧化。
无铅波峰焊锡炉一般预热的温度都是80-120度的范围,要是有过炉治具的话就要温度可以打到180度以下,预热段的温度要从低到高的设置,相邻的预热区温度相差最好在10度左右!
无铅波峰焊温度曲线要求:
1、无铅波峰焊每个底部加热器的温度设定
2、无铅波峰焊的链条速度
3、热电偶的粘贴位置
4、锡缸焊料的温度设定
5、温度曲线的测试者
6、测试温度曲线的无铅波峰焊设备编号
7、假如有使用无铅波峰焊治具,应在曲线的备注栏注明
无铅波峰焊工艺温度曲线参数标准
项目单位
PCB主面预热温度最高升温斜率°C / sec4
PCB主面预热温度范围°C90-110
PCB俯面最高预热温度°C135
PCB俯面预热温度最高降温斜率°C / sec6
最大焊接时间(波峰1+波峰2)Sec.6
°C250-260
锡缸焊料的温度范围
无铅波峰焊保养规定:
1.每天上下班必须对机台进行清洁。
2.检查各温度是否在标标准范围内。
3.检查链条链爪是否运行正常。
4.每月对机台运转部位加润滑油保养。