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提高SMT波峰焊接質量的方法和措施瀏覽次數:27發布時間:2021-06-01


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品中采用最普遍的一種組裝形式。SMT混裝波峰焊接技術對工藝參數的要求是相當苛刻。焊接工藝參數選擇不當,不但影響焊接質量,而且還會出現橋接、虛焊等焊接缺陷,嚴重影響焊接質量。波峰焊分別從焊接前的質量控制、生產工藝材料及工藝參數這三個方面探討

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品中采用最普遍的一種組裝形式。SMT混裝波峰焊接技術對工藝參數的要求是相當苛刻。焊接工藝參數選擇不當,不但影響焊接質量,而且還會出現橋接、虛焊等焊接缺陷,嚴重影響焊接質量。波峰焊分別從焊接前的質量控制、生產工藝材料及工藝參數這三個方面探討了提高SMT波峰焊質量方法和措施。


一、波峰焊焊接前對印制板質量及元件的控制

在設計插件元件焊盤時,焊盤大小尺寸設計應合適。焊盤太大,焊料鋪展面積較大,形成的焊點不飽滿,而焊盤太小,形成的焊點為不浸潤焊點??讖脚c元件引線的配合間隙太大,容易虛焊,當孔徑比引線寬0.05mm-0.2mm,焊盤直徑為孔徑的2~2.5倍時是焊接比較理想的條件。

在設計貼片元件焊盤時,應考慮以下幾點:

1.為了盡量去除”陰影效應”,元件焊端或引腳應正對著錫流的方向,以利于與錫流的接觸,減少虛焊和漏焊。

2.波峰焊接不適合于細間距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。

3.較小的元件不應排在較大元件后,以免較大元件妨礙錫流與較小元件的焊盤接觸,造成漏焊。

波峰焊接前對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。如果大于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量。

妥善保存并縮短儲存周期

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保存在干燥、清潔的環境下,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,減少虛焊橋接,對表面有一定程度氧化的元件引腳,應先除去其表面氧化層。

二、波峰焊接生產工藝材料的質量控制

在波峰焊接中,使用的生產工藝材料有:助焊劑和焊料。分別討論如下:

1、助焊劑質量控制

助焊劑在焊接質量的控制上舉足輕重,其作用是:

·除去焊接表面的氧化物;

·防止焊接時焊料和焊接表面再氧化;

·降低焊料的表面張力;

·有助于熱量傳遞到焊接區。

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:

·熔點比焊料低;

·浸潤擴散速度比熔化焊料快;

·黏度和比重比焊料??;

·在常溫下貯存穩定。

2、波峰焊錫料的質量控制

錫焊料在高溫下(250℃)錫會不斷被氧化,使錫鍋中錫焊料含錫量不斷下降,偏離共晶點,導致流動性差,出現連焊、虛焊、焊點強度不夠等質量問題??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,減小錫渣的產生;

②不斷除去浮渣;

③每次焊接前添加一定量的錫;

④采用抗氧化(含磷)的焊料;

⑤采用氮氣保護,讓氮氣把焊料與空氣隔絕開來,取代普通氣體,這樣就避

免了浮渣的產生。這種方法要求對設備改型,并提供氮氣。

目前最好的方法是在氮氣保護的氛圍下使用含磷的焊料,可將浮渣率控制在最低程度,焊接缺陷最少、工藝控制最佳。

三、波峰焊接過程中的工藝參數控制

波峰焊接工藝參數對焊接表面質量的影響比較復雜,并涉及到較多的技術范圍。

1、預熱溫度的控制

預熱的作用:

a、使助焊劑中的溶劑充分揮發,以免印制板通過焊錫時,影響印制板的潤濕和焊點的形成;

b、使印制板在焊接前達到一定溫度,以免受到熱沖擊產生翹曲變形。

c、一般預熱溫度控制在110℃~150℃,預熱時間1min~3min。

2、波峰焊接軌道傾角


軌道傾角對焊接效果的影響較為明顯,特別是在焊接高密度器件時更是如此。當傾角太小時,較易出現橋接,特別是焊接中,器件的”遮蔽區”更易出現橋接;而傾角過大,雖然有利于橋接的消除,但焊點吃錫量太小,容易產生虛焊。軌道傾角應控制在5–6°之間。

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,應在焊接過程中進行適當的修正,以保證在理想高度進行焊接;壓錫深度為PCB厚度的1/2~2/3為準。

4、波峰焊接溫度


波峰焊接溫度是影響焊接質量的一個重要的工藝參數。焊接溫度過低時,焊料的擴展率、潤濕性能變差,使焊盤或元器件焊端由于不能充分地潤濕,從而產生虛焊、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,易產生虛焊。焊接溫度應控制在255℃±5℃。

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