影響回流焊工藝的因素有那些?
2015-03-17(5179)次瀏覽
影響回流焊工藝的因素主要有:1、溫度曲線;2、回流焊預(yù)熱;3、回流焊保溫區(qū);4、回流焊的回流區(qū);5、回流焊的冷卻區(qū)這幾個階段,常見的幾個不良現(xiàn)象這里也為大家詳解一下。
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影響回流焊工藝的因素主要有:1、溫度曲線;2、回流焊預(yù)熱;3、回流焊保溫區(qū);4、回流焊的回流區(qū);5、回流焊的冷卻區(qū)這幾個階段,常見的幾個不良現(xiàn)象這里也為大家詳解一下。1、 溫度曲線的建立
溫度曲線是指SMA通過回流爐時,SMA上某一點的溫度隨時間變化的曲線。溫度曲線提供了一種直觀的方法,來分析某個元件在整個回流焊過程中的溫度變化情況。這對于獲得佳的可焊性,避免由于超溫而對元件造成損壞,以及保證焊接質(zhì)量都非常有用。溫度曲線采用爐溫測試儀來測試,如SMT-C20爐溫測試儀。
2、 預(yù)熱段
該區(qū)域的目的是把室溫的PCB盡快加熱,以達(dá)到個特定目標(biāo),但升溫速率要控制在適當(dāng)范圍以內(nèi),如果過快,會產(chǎn)生熱沖擊,電路板和元件都可能受損;過慢,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。為防止熱沖擊對元件的損傷,一般規(guī)定大速度為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、 保溫段
保溫段是指溫度從120℃-150℃升至焊膏熔點的區(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。在這個區(qū)域里給予足夠的時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上所有元件在這一段結(jié)束時應(yīng)具有相同的溫度,否則進(jìn)入到回流段將會因為各部分溫度不均產(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。
4、 回流段
在這一區(qū)域里加熱器的溫度設(shè)置得高,使組件的溫度快速上升至峰值溫度。在回流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同,一般推薦為焊膏的熔點溫度加20-40℃。對于熔點為183℃的63Sn/37Pb焊膏和熔點為179℃的Sn62/Pb36/Ag2焊膏,峰值溫度一般為210-230℃,再流時間不要過長,以防對SMA造成不良影響。理想的溫度曲線是超過焊錫熔點的“區(qū)”覆蓋的面積小。
5、 冷卻段
這段中焊膏內(nèi)的鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潤濕被連接表面,應(yīng)該用盡可能快的速度來進(jìn)行冷卻,這樣將有助于得到明亮的焊點并有好的外形和低的接觸角度。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(chǎn)生灰暗毛糙的焊點。在極端的情形下,它能引起沾錫不良和減弱焊點結(jié)合力。冷卻段降溫速率一般為3-10℃/s,冷卻至75℃即可。
6、 橋聯(lián)
焊接加熱過程中也會產(chǎn)生焊料塌邊,這個情況出現(xiàn)在預(yù)熱和主加熱兩種場合,當(dāng)預(yù)熱溫度在幾十至一百度范圍內(nèi),作為焊料中成分之一的溶劑即會降低粘度而流出,如果其流出的趨勢是十分強(qiáng)烈的,會同時將焊料顆粒擠出焊區(qū)外的含金顆粒,在熔融時如不能返回到焊區(qū)內(nèi),也會形成滯留的焊料球。 除上面的因素外,SMD元件端電極是否平整良好,電路線路板布線設(shè)計與焊區(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是造成橋聯(lián)的原因。
7、 立碑
片式元件在遭受急速加熱情況下發(fā)生的翹立,這是因為急熱使元件兩端存在溫差,電極端一邊的焊料完全熔融后獲得良好的濕潤,而另一邊的焊料未完全熔融而引起濕潤不良,這樣促進(jìn)了元件的翹立。因此,加熱時要從時間要素的角度考慮,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:
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元件的外部電極需要有良好的濕潤性和濕潤穩(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6個月;
③采用小的焊區(qū)寬度尺寸,以減少焊料熔融時對元件端部產(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;
?、芎附訙囟裙芾項l件設(shè)定也是元件翹立的一個因素。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之前,均衡加熱不可出現(xiàn)波動。
8、 潤濕不良
潤濕不良是指焊接過程中焊料和電路基板的焊區(qū)(銅箔)或SMD的外部電極,經(jīng)浸潤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產(chǎn)生潤濕不良。另外焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等超過0.005%以上時,由于焊劑的吸濕作用使活化程度降低,也可發(fā)生潤濕不良。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。
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