插件元件與表面貼裝元件同時組裝于電路基板的混裝工藝,仍是當前電子產(chǎn)品中采用普遍的一種組裝形式,SMT混裝波峰焊技術(shù)對工藝參數(shù)的要求是相當苛刻。下面星威廠家小編分別從焊接前的質(zhì)量控制、生產(chǎn)工藝材料及工藝參數(shù)這三個方面探討了提高波峰焊質(zhì)量的有效方法。
焊接工藝參數(shù)選擇不當,不但影響焊接質(zhì)量,而且還會出現(xiàn)橋接、虛焊等焊接缺陷,嚴重影響焊接質(zhì)量。下面將就一些提高波峰焊質(zhì)量的方法和措施做些討論。
焊接前對印制板質(zhì)量及元件的控制 焊盤設(shè)計 設(shè)計插件元件焊盤時,焊盤大小尺寸設(shè)計應(yīng)合適。焊盤太大,焊料鋪展面積較大,形成的焊點不飽滿,而較小的焊盤銅箔表面張力太小,形成的焊點為不浸潤焊點??讖脚c元件線的配合間隙太大,容易虛焊,當孔徑比引線寬0.05~0.2mm,焊盤直徑的2~2.5倍時,是焊接比較理想的條件。 在設(shè)計貼片元件焊盤時,應(yīng)考慮以下幾點:
·為了盡量去除“陰影效應(yīng)”,SMD的焊端或引腳應(yīng)正著錫流的方向,以利于與錫流的接觸,減少虛焊和漏焊。
·波峰焊接不適于細間距QFP、PLCC、BGA和小間距SOP器件焊接,也就是說在要波峰焊接的這一面盡量不要布置這類元件。
·較小的元件不應(yīng)排在較大元件后,以免較大元件妨礙錫流與較小元件的焊盤接觸,造成漏焊。 PCB平整度控制波峰焊接對印制板的平整度要求很高,一般要求翹曲度要小于0.5mm要做平整處理。尤其是某些印制板厚度只有1.5mm左右,其翹曲度要求就更高,否則無法保證焊接質(zhì)量。
1.3 妥善保存印制板及元件,盡量縮短儲存周期 在焊接中,無塵埃、油脂、氧化物的銅箔及元件引線有利于形成合格的焊點,因此印制板及元件應(yīng)保存在干燥、清潔的環(huán)境下,并且盡量縮短儲存周期。對于放置時間較長的印制板,其表面一般要做清潔處理,這樣可提高可焊性,減少虛焊和橋接,對表面有一定程度氧化的元件引腳,應(yīng)先除去其表面氧化層。
生產(chǎn)工藝材料的質(zhì)量控制 在波峰焊接中,使用的生產(chǎn)工藝材料有:助焊劑和焊料。
分別討論如下:
2.1 助焊劑質(zhì)量控制 助焊劑在焊接質(zhì)量的控制上舉足輕重,其作用是:
(1)除去焊接表面的氧化物;
(2)防止焊接時焊料和焊接表面再氧化;
(3)降低焊料的表面張力;
(4)有助于熱量傳遞到焊接區(qū)。目前,波峰焊接所采用的多為免清洗助焊劑。選擇助焊劑時有以下要求:
(1)熔點比焊料低;
(2)浸潤擴散速度比熔化焊料塊;
(3)粘度和比重比焊料小;
(4)在常溫下貯存穩(wěn)定。
2.2 焊料的質(zhì)量控制 錫鉛焊料在高溫下(250℃)不斷氧化,使錫鍋中錫-鉛焊料含錫量不斷下降,偏離共晶點,導(dǎo)致流動性差,出現(xiàn)連焊、虛焊、焊點強度不夠等質(zhì)量問題??刹捎靡韵聨讉€方法來解決這個問題:
①添加氧化還原劑,使已氧化的SnO還原為Sn,減小錫渣的產(chǎn)生。
②不斷除去浮渣。
③每次焊接前添加一定量的錫。
④采用含抗氧化磷的焊料。
焊接過程中的工藝參數(shù)控制
3.1 預(yù)熱溫度的控制
預(yù)熱的作用:
①使助焊劑中的溶劑充分發(fā)揮,以免印制板通過焊錫時,影響印制板的潤濕和焊點的形成;
②便印制板在焊接前達到一定溫度,以免受到熱沖擊產(chǎn)生翹曲變形。根據(jù)我們的經(jīng)驗,一般預(yù)熱溫度控制在180-210℃,預(yù)熱時間1-3分鐘。
3.2 焊接軌道傾角
軌道傾角對焊接效果影響較為明顯,特別是在焊接高密度SMT器件時更是如此。當傾角太小時,較易出現(xiàn)橋接,特別是焊接中,SMT器件的“遮蔽區(qū)”更易出現(xiàn)橋接;而傾角過大,雖然有利于橋接的消除,但焊點吃錫量太小,容易產(chǎn)生虛焊。軌道角應(yīng)控制在50-70之間。
3.3 波峰高度
波峰的高度會因焊接工作時間的推移而有一些變化,應(yīng)在焊接過程中進行適當?shù)男拚?,以保證理想高度進行焊接波峰高度,以壓錫深度為PCB厚度1/2-1/3為準。
3.4 焊接溫度
焊接溫度是影響焊接質(zhì)量的一個重要的工藝參數(shù),焊接溫度過低,焊料的擴展率、潤濕性變差,使焊盤或元器件焊端由于不能充分的潤濕,從而產(chǎn)生虛焊、拉尖、橋接等缺陷;焊接溫度過高時,則加速了焊盤、元器件引腳及焊料的氧化,易產(chǎn)生虛焊。焊接溫度應(yīng)控制在250+5℃。
波峰焊接是一項很精細工作,影響焊接質(zhì)量的因素很多,還需我們更深一步地研究和討論,以期提高波峰焊的焊接質(zhì)量。
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