作者: 深圳市偉達(dá)科電子設(shè)備有限公司發(fā)表時(shí)間:2019/11/20 17:24:23瀏覽量:2245
影響回流焊設(shè)備質(zhì)量的工藝參數(shù)一般有下面幾點(diǎn):溫度曲線、回流焊預(yù)熱、回流焊保溫區(qū)、回流焊的回流區(qū)、回流焊的冷卻區(qū)這幾個(gè)階段,下文就為大家詳解一下這幾個(gè)階段的詳細(xì)情況。
1、回流焊溫度曲線的建立
回流焊設(shè)備溫度曲線是指SMA通過(guò)回流爐時(shí),SMA上某點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的曲線。溫度曲線提供了一種直觀的方法,來(lái)分析某個(gè)元件在整個(gè)回流焊過(guò)程中的溫度變化情況。這對(duì)于獲得最佳的可焊性,避免由于超溫而對(duì)元件造成損壞,以及保證焊接質(zhì)量都非常有用。溫度曲線采用爐溫測(cè)試儀來(lái)測(cè)試,如SMT-C20爐溫測(cè)試儀。
2、回流焊預(yù)熱段
該區(qū)域的目的是把室溫的PCB盡快加熱,以達(dá)到第二個(gè)特定目標(biāo),但升溫速率要控制在適當(dāng)范圍以內(nèi),如果過(guò)快,會(huì)產(chǎn)生熱沖擊,電路板和元件都可能受損;過(guò)慢,則溶劑揮發(fā)不充分,影響焊接質(zhì)量。由于加熱速度較快,在溫區(qū)的后段SMA內(nèi)的溫差較大。為防止熱沖擊對(duì)元件的損傷,一般規(guī)定最大速度為4℃/s。然而,通常上升速率設(shè)定為1-3℃/s。典型的升溫速率為2℃/s。
3、回流焊保溫段
保溫段是指溫度從120℃-150℃升焊膏熔點(diǎn)的區(qū)域。其主要目的是使SMA內(nèi)各元件的溫度趨于穩(wěn)定,盡量減少溫差。在這個(gè)區(qū)域里給予足夠的時(shí)間使較大元件的溫度趕上較小元件,并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到保溫段結(jié)束,焊盤、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去,整個(gè)電路板的溫度達(dá)到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這段結(jié)束時(shí)應(yīng)具有相同的溫度,否則進(jìn)入到回流段將會(huì)因?yàn)楦鞑糠譁囟炔痪a(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。
4、回流焊回流段
在這區(qū)域里加熱器的溫度設(shè)置得高,使組件的溫度快速上升值溫度。在回流段其焊接值溫度視所用焊膏的不同而不同,一般推薦為焊膏的熔點(diǎn)溫度加20-40℃。對(duì)于熔點(diǎn)為183℃的63Sn/37Pb焊膏和熔點(diǎn)為179℃的Sn62/Pb36/Ag2焊膏,值溫度一般為210-230℃,再流時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng),以防對(duì)SMA造成不良影響。理想的溫度曲線是超過(guò)焊錫熔點(diǎn)的“端區(qū)”覆蓋的面積小。
5、回流焊冷卻段
這段中焊膏內(nèi)的無(wú)鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潤(rùn)濕被連接表面,應(yīng)該用盡可能快的速度來(lái)進(jìn)行冷卻,這樣將有助于得到明亮的焊點(diǎn)并有好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會(huì)導(dǎo)致電路板的更多分解而進(jìn)入錫中,從而產(chǎn)生灰暗毛糙的焊點(diǎn)。在端的情形下,它能引起沾錫不良和減弱焊點(diǎn)結(jié)合力。冷卻段降溫速率般為3-10℃/s,冷卻75℃即可。
回流焊設(shè)備
6、回流焊點(diǎn)橋聯(lián)
回流焊接加熱過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生焊料塌邊,這個(gè)情況出現(xiàn)在預(yù)熱和主加熱兩種場(chǎng)合,當(dāng)預(yù)熱溫度在幾十百度范圍內(nèi),作為焊料中成分的溶劑即會(huì)降低粘度而流出,如果其流出的趨勢(shì)是十分強(qiáng)烈的,會(huì)同時(shí)將焊料顆粒擠出焊區(qū)外的含金顆粒,在熔融時(shí)如不能返回到焊區(qū)內(nèi),也會(huì)形成滯留的焊料球。除上面的因素外,SMD元件端電是否平整良好,電路線路板布線設(shè)計(jì)與焊區(qū)間距是否規(guī)范,阻焊劑涂敷方法的選擇和其涂敷精度等都會(huì)是造成橋聯(lián)的原因。
7、回流焊點(diǎn)潤(rùn)濕不良
潤(rùn)濕不良是指焊接過(guò)程中焊料和電路基板的焊區(qū)(銅箔)或SMD的外部電,經(jīng)浸潤(rùn)后不生成相互間的反應(yīng)層,而造成漏焊或少焊故障。其中原因大多是焊區(qū)表面受到污染或沾上阻焊劑,或是被接合物表面生成金屬化合物層而引起的。譬如銀的表面有硫化物、錫的表面有氧化物都會(huì)產(chǎn)生潤(rùn)濕不良。另外焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等超過(guò)0.005%以上時(shí),由于焊劑的吸濕作用使活化程度降低,也可發(fā)生潤(rùn)濕不良。因此在焊接基板表面和元件表面要做好防污措施。選擇合適的焊料,并設(shè)定合理的焊接溫度曲線。
8、回流焊元件立碑
片式元件在遭受急速加熱情況下發(fā)生的翹立,這是因?yàn)榧睙崾乖啥舜嬖跍夭睿姸诉叺暮噶贤耆廴诤螳@得良好的濕潤(rùn),而另邊的焊料未完全熔融而引起濕潤(rùn)不良,這樣促進(jìn)了元件的翹立。因此,加熱時(shí)要從時(shí)間要素的角度考慮,使水平方向的加熱形成均衡的溫度分布,避免急熱的產(chǎn)生。防止元件翹立的主要因素有以下幾點(diǎn):
①選擇粘接力強(qiáng)的焊料,焊料的印刷精度和元件的貼裝精度也需提高;
②元件的外部電需要有良好的濕潤(rùn)性和濕潤(rùn)穩(wěn)定性。推薦:溫度40℃以下,濕度70%RH以下,進(jìn)廠元件的使用期不可超過(guò)6個(gè)月;
③采用小的焊區(qū)寬度尺寸,以減少焊料熔融時(shí)對(duì)元件端部產(chǎn)生的表面張力。另外可適當(dāng)減小焊料的印刷厚度,如選用100μm;
④焊接溫度管理?xiàng)l件設(shè)定也是元件翹立的個(gè)因素。通常的目標(biāo)是加熱要均勻,特別在元件兩連接端的焊接圓角形成前,均衡加熱不可出現(xiàn)波動(dòng)。