SMT是表面组装技术(表面贴装技术)(Surface Mounted Technology的缩写),是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。
SMT简介 电子电路表面组装技术(Surface Mount Technology,SMT),称为表面贴装或表面安装技术。它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD,中文称片状元器件)安装在印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)的表面或其它基板的表面上,通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。
回流焊 或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。
SMT特点:组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。可靠性高、抗震能力强。焊点缺陷率低。
高频特性好。减少了电磁和射频干扰。
易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达 30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。
SMT组成 总的来说,SMT包括表面贴装技术、表面贴装设备、表面贴装元器件、SMT管理。
为什么要用SMT 电子产品追求小型化,以前使用的穿孔插件元件已无法缩小。
电子产品功能更完整,所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件,特别是大规模、高集成IC,不得不采用表面贴片元件。
产品批量化,生产自动化,厂方要以低成本高产量,出产优质产品以**顾客需求及加强市场竞争力
电子元件的发展,集成电路(IC)的开发,半导体材料的多元应用。
电子科技革命势在必行,追逐国际潮流。
SMT 基本工艺构成要素 印刷(红胶/锡膏)--> 检测(可选AOI全自动或者目视检测)-->贴装(先贴小器件后贴大器件:分高速贴片及集成电路贴装)-->检测(可选AOI 光学/目视检测)--> 焊接(采用热风回流焊进行焊接)--> 检测(可分AOI 光学检测外观及功能性测试检测)--> 维修(使用工具:焊台及热风拆焊台等)--> 分板(手工或者分板机进行切板)
工艺流程简化为:印刷-------贴片-------焊接-------检修(每道工艺中均可加入检测环节以控制质量)
锡膏印刷其作用是将锡膏呈45度角用刮刀漏印到PCB的焊盘上,为元器件的焊接做准备。所用设备为印刷机(锡膏印刷机),位于SMT生产线的最前端。
零件贴装其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机,位于SMT生产线中印刷机的后面,一般为高速机和泛用机按照生产需求搭配使用。
回流焊接其作用是将焊膏融化,使表面组装元器件与PCB板牢固焊接在一起。所用设备为回流焊炉,位于SMT生产线中贴片机的后面,对于温度要求相当严格,需要实时进行温度量测,所量测的温度以profile的形式体现。
AOI光学检测其作用是对焊接好的PCB板进行焊接质量的检测。所使用到的设备为自动光学检测机(AOI),位置根据检测的需要,可以配置在生产线合适的地方。有些在回流焊接前,有的在回流焊接后
维修其作用是对检测出现故障的PCB板进行返修。所用工具为烙铁、返修工作站等。配置在AOI光学检测后
分板其作用对多连板PCBA进行切分,使之分开成单独个体,一般采用V-cut与 机器切割方式
焊锡膏基础知识
焊锡膏是将焊料粉末与具有助焊功能的糊状焊剂混合而成的一种浆料,通常焊料粉末占90%左右,其余是化学成分。
我们把能随意改变形态或任意分割的物体称为流体,研究流体受外力而引起形变与流动行为规律和特征的科学称为流变学。但在工程中则用黏度这一概念来表征流体黏度的大小。
焊锡膏的流变行为
焊锡膏中混有一定量的触变剂,具有假塑性流体性质。焊锡膏在印刷时,受到刮刀的推力作用,其黏度下降,当达到模板窗口时,黏度达到最低,故能顺利通过窗口沉降到PCB的焊盘上,随着外力的停止,焊锡膏黏度又迅速回升,这样就不会出现印刷图形的塌落和漫流,得到良好的印刷效果。
影响焊锡膏黏度的因素:焊料粉末含量;焊料粉末粒度;温度;剪切速率。
1、焊料粉末含量
焊锡膏中焊料粉末的增加引起黏度的增加
2、焊料粉末粒度
焊料粉末粒度增大,黏度降低
3、温度
温度升高,黏度下降。印刷的最佳环境温度为23±3度。
4、剪切速率
剪切速率增加,黏度下降
SMT回流焊技术
回流焊概述
回流焊又称“再流焊”或“再流焊机”或“回流炉”(Reflow Oven),它是通过提供一种加热环境,使焊锡膏受热融化从而让表面贴装元器件和PCB焊盘通过焊锡膏合金可靠地结合在一起的设备。根据技术的发展分为:气相回流焊、红外回流焊、远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。另外根据焊接特殊的需要,含有充氮的回流焊炉。目前比较流行和实用的大多是远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。
红外再流焊
(1)第一代-热板式再流焊炉
(2)第二代-红外再流焊炉
热能中有 80%的能量是以电磁波的形式――红外线向外发射的。其波长在可见光之上限0.7~0.8um 到1mm 之间,0.72~1.5um 为近红外;1.5~5.6um 为中红外;5.6~1000um 为远红外,微波则在远红外之上。
升温的机理:当红外波长的振动频率与被辐射物体分子间的振动频率一致时,就会产生共振,分子的激烈振动意味着物体的升温。波长为1~8um
第四区温度设置最高,它可以导致焊区温度快速上升,提高泣湿力。优点:使助焊剂以及有机酸和卤化物迅速水利化从而提高润湿能力;红外加热的辐射波长与吸收波长相近似,因此基板升温快、温差小;温度曲线控制方便,弹性好;红外加热器效率高,成本低。
缺点:穿透性差,有阴影效应――热不均匀。
对策:在再流焊中增加了热风循环。
(3)第三代-红外热风式再流焊。
对流传热的快慢取决于风速,但过大的风速会造成元件移位并助长焊点的氧化,风速控制在1.0~1.8m/s。热风的产生有两种形式:轴向风扇产生(易形成层流,其运动造成各温区分界不清)和切向风扇(风扇安装在加热器外侧,产生面板涡流而使得各温区可精确控制)。
基本结构与温度曲线的调整:
1. 加热器:管式加热器、板式加热器铝板或不锈钢板
2. 传送系统:耐热四氟乙烯玻璃纤维布
3. 运行平稳、导热性好,但不能连线,7. 适用于小型热板型不锈钢网,适用于双面PCB,也不能连线;链条导轨,可实现连线生产
4. 强制对流系统:温控系统:
回流焊工艺流程
1. 单面板:
(1) 在贴装与插件焊盘同时印锡膏;
(2) 贴放 SMC/SMD;
(3) 插装 TMC/TMD;
(4) 再流焊
2. 双面板
(1) 锡膏-再流焊工艺,完成双面片式元件的焊接;
(2) 然后在 B 面的通孔元件焊盘上涂覆锡膏;
(3) 反转 PCB 并**通孔元件;
(4) 第三次再流焊。
回流焊注意事项
1. 与SMB 的相容性,包括焊盘的润湿性和SMB 的耐热性;
2. 焊点的质量和焊点的抗张强度;
3. 焊接工作曲线:
预热区:升温率为1.3~1.5 度/s,温度在90~100s 内升至150 度
保温区:温度为 150~180 度,时间40~60s
再流区:从180到最高温度250 度需要10~15s,回到保温区约30s快速冷却
无铅焊接温度(锡银铜)217度
4、 Flip Chip 再流焊技术F.C
汽相再流焊又称汽相焊(Vapor Phase Soldering,VPS),美国最初用于厚膜集成电路的焊接,具有升温速度快和温度均匀恒定的优点,但传热介质FC-70 价格昂贵,且需FC-113,又是臭氧层损耗物质优点:
1. 汽相潜热释放对SMA 的物理结构和几何形状不敏感,使组件均匀加热到焊接温度
2. 焊接温度保持一定,无需采用温控手段,满足不同温度焊接的需要
3. VPS 的汽相场中是饱和蒸气,含氧量低
4. 热转化率高。
激光再流焊
1. 原理和特点:利用激光束直接照射焊接部位,
2. 焊点吸收光能转变成热能,加热焊接部位,使焊料熔化。
3. 种类:固体YAG(乙铝石榴石)激光器
SMT常用知识简介
1.一般来说,SMT车间规定的温度为23±7℃。
2.锡膏印刷时,所需准备的材料及工具: 锡膏、钢板、刮刀、擦拭纸、无尘纸、清洗剂、搅拌刀。
3. 一般常用的锡膏成份为Sn96.5%/Ag3%/Cu0.5%。
4. 锡膏中主要成份分为两大部分锡粉和助焊剂。
5. 助焊剂在焊接中的主要作用是去除氧化物、破坏融锡表面张力、防止再度氧化。
6. 锡膏中锡粉颗粒与Flux(助焊剂)的体积之比约为1:1,重量之比约为9:1。
7. 锡膏的取用原则是先进先出。
8. 锡膏在开封使用时,须经过两个重要的过程回温、搅拌。
9. 钢板常见的制作方法为:蚀刻、激光、电铸。
10. SMT的全称是Surface mount(或mounting)technology,中文意思为表面粘着(或贴装)技术。
11. ESD的全称是Electro-static discharge,中文意思为静电放电。
12. 制作SMT设备程序时,程序中包括五大部分,此五部分为PCB data; Mark data;Feeder data; Nozzle data; Part data。
13. 无铅焊锡Sn/Ag/Cu 96.5/3.0/0.5的熔点为217C。
14. 零件干燥箱的管制相对温湿度为< 10%。
15. 常用的被动元器件(PassiveDevices)有:电阻、电容、电感(或二极体)等;主动元器件(ActiveDevices)有:电晶体、IC等。
16. 常用的SMT钢板的材质为不锈钢。
17. 常用的SMT钢板的厚度为0.15mm(或0.12mm)。
18.静电电荷产生的种类有摩擦、分离、感应、静电传导等;静电电荷对电子工业的影响为:ESD失效、静电污染;静电消除的三种原理为静电中和、接地、屏蔽。
19. 英制尺寸长x宽0603=0.06inch*0.03inch,公制尺寸长x宽3216=3.2mm*1.6mm。
20. 排阻ERB-05604-J81第8码“4”表示为4个回路,阻值为56欧姆。电容ECA-0105Y-M31容值为C=106PF=1NF =1X10-6F。
21. ECN中文全称为:工程变更通知单;SWR中文全称为:特殊需求工作单,必须由各相关部门会签,文件中心分发,方为有效。
22. 5S的具体内容为整理、整顿、清扫、清洁、素养。
23. PCB真空包装的目的是防尘及防潮。
24. 品质政策为:全面品管、贯彻制度、提供客户需求的品质;全员参与、及时处理、以达成零缺点的目标。
25. 品质三不政策为:不接受不良品、不制造不良品、不流出不良品。
26. QC七大手法是指检查表、层别法、柏拉图、因果图、散布图、直方图、控制图。
27.锡膏的成份包含:金属粉末、溶济、助焊剂、抗垂流剂、活性剂;按重量分,金属粉末占85-92%,按体积分金属粉末占50%;其中金属粉末主要成份为锡和铅,比例为63/37,熔点为183℃。
28. 锡膏使用时必须从冰箱中取出回温,目的是:让冷藏的锡膏温度恢复到常温,以利印刷。如果不回温则在PCBA进Reflow后易产生的不良为锡珠。
29. 机器之文件供给模式有:准备模式、优先交换模式、交换模式和速接模式。
30. SMT的PCB定位方式有:真空定位、机械孔定位、双边夹定位及板边定位。
31. 丝印(符号)为272的电阻,阻值为2700Ω,阻值为4.8MΩ的电阻的符号(丝印)为485。
32. BGA本体上的丝印包含厂商、厂商料号、规格和Datecode/(Lot No)等信息。
33. 208pinQFP的pitch为0.5mm。
34. QC七大手法中,鱼骨图强调寻找因果关系;
35. CPK指: 目前实际状况下的制程能力;
36. 助焊剂在恒温区开始挥发进行化学清洗动作;
37. 理想的冷却区曲线和回流区曲线镜像关系;
38. Sn62Pb36Ag2之焊锡膏主要试用于陶瓷板;
39. 以松香为主的助焊剂可分四种:R、RA、RSA、RMA;
40. RSS曲线为升温→恒温→回流→冷却曲线;
41. 我们现使用的PCB材质为FR-4;
42. PCB翘曲规格不超过其对角线的0.7%;
43. STENCIL制作激光切割是可以再重工的方法;
44. 目前计算机主板上常用的BGA球径为0.76mm;
45. ABS系统为绝对坐标;
46. 陶瓷芯片电容ECA-0105Y-K31误差为±10%;
47. 目前使用的计算机的PCB,其材质为: 玻纤板;
48. SMT零件包装其卷带式盘直径为13寸、7寸;
49. SMT一般钢板开孔要比PCB PAD小4um可以防止锡球不良之现象;
50. 按照《PCBA检验规范》当二面角>90度时表示锡膏与波焊体无附着性;
51. IC拆包后湿度显示卡上湿度在大于30%的情况下表示IC受潮且吸湿;
52. 锡膏成份中锡粉与助焊剂的重量比和体积比正确的是90%:10%,50%:50%;
53. 早期之表面粘装技术源自于20世纪60年代中期之军用及航空电子领域;
54. 目前SMT最常使用的焊锡膏Sn和Pb的含量各为:63Sn 37Pb;共晶点为183℃
55. 常见的带宽为8mm的纸带料盘送料间距为4mm;
56. 在20世纪70年代早期,业界中新出现一种SMD,为“密封式无脚芯片载体”,常以LCC简代之;
57. 符号为272之组件的阻值应为2.7K欧姆;
58. 100NF组件的容值与0.10uf相同;
60. SMT使用量最大的电子零件材质是陶瓷;
61. 回焊炉温度曲线其曲线最高温度215C最适宜;
62. 锡炉检验时,锡炉的温度245℃较合适;
63. 钢板的开孔型式方形、三角形、圆形,星形,本磊形;
64. SMT段排阻有无方向性无;
65. 目前市面上售之锡膏,实际只有4小时的粘性时间;
66. SMT设备一般使用之额定气压为5KG/cm2;
67. SMT零件维修的工具有:烙铁、热风拔取器、吸锡枪、镊子;
68. QC分为:IQC、IPQC、。FQC、OQC;
69. 高速贴片机可贴装电阻、电容、IC、晶体管;
70. 静电的特点:小电流、受湿度影响较大;
71. 正面PTH,反面SMT过锡炉时使用何种焊接方式扰流双波焊;
72. SMT常见之检验方法: 目视检验、X光检验、机器视觉检验
73. 铬铁修理零件热传导方式为传导对流;
74. 目前BGA材料其锡球的主要成份Sn90 Pb10,SAC305,SAC405;
75. 钢板的制作方法雷射切割、电铸法、化学蚀刻;
76. 迥焊炉的温度按:利用测温器量出适用之温度;
77. 迥焊炉之SMT半成品于出口时其焊接状况是零件固定于PCB上;
78. 现代质量管理发展的历程TQC-TQA-TQM;
79. ICT测试是针床测试;
80. ICT之测试能测电子零件采用静态测试;
81. 焊锡特性是融点比其它金属低、物理性能满足焊接条件、低温时流动性比其它金属好;
82. 迥焊炉零件更换制程条件变更要重新测量测度曲线;
83. 西门子80F/S属于较电子式控制传动;
84. 锡膏测厚仪是利用Laser光测: 锡膏度、锡膏厚度、锡膏印出之宽度;
85. SMT零件供料方式有振动式供料器、盘状供料器、卷带式供料器;
86. SMT设备运用哪些机构:凸轮机构、边杆机构、螺杆机构、滑动机构;
87. 目检段若无法确认则需依照何项作业BOM、厂商确认、样品板;
88. 若零件包装方式为12w8P,则计数器Pinth尺寸须调整每次进8mm;
89. 迥焊机的种类: 热风式迥焊炉、氮气迥焊炉、laser迥焊炉、红外线迥焊炉;
90. SMT零件样品试作可采用的方法:流线式生产、手印机器贴装、手印手贴装;
91. 常用的MARK形状有:圆形,“十”字形、正方形,菱形,三角形,万字形;
92. SMT段因Reflow Profile设置不当,可能造成零件微裂的是预热区、冷却区;
93. SMT段零件两端受热不均匀易造成:空焊、偏位、墓碑;
94. 高速机与泛用机的Cycle time应尽量均衡;
95. 品质的真意就是第一次就做好;
96. 贴片机应先贴小零件,后贴大零件;
97. BIOS是一种基本输入输出系统,全英文为:Base Input/Output System;
98. SMT零件依据零件脚有无可分为LEAD与LEADLESS两种;
99. 常见的自动放置机有三种基本型态,接续式放置型,连续式放置型和大量移送式放置机;
100. SMT制程中没有LOADER也可以生产;
101. SMT流程是送板系统-锡膏印刷机-高速机-泛用机-迥流焊-收板机;
102. 温湿度敏感零件开封时,湿度卡圆圈内显示颜色为蓝色,零件方可使用;
103. 尺寸规格20mm不是料带的宽度;
104. 制程中因印刷不良造成短路的原因:a. 锡膏金属含量不够,造成塌陷b.钢板开孔过大,造成锡量过多c. 钢板品质不佳,下锡不良,换激光切割模板d.Stencil背面残有锡膏,降低刮刀压力,采用适当的VACUUM和SOLVENT
105.一般回焊炉Profile各区的主要工程目的:a.预热区;工程目的:锡膏中容剂挥发。b.均温区;工程目的:助焊剂活化,去除氧化物;蒸发多余水份。c.回焊区;工程目的:焊锡熔融。d.冷却区;工程目的:合金焊点形成,零件脚与焊盘接为一体;
106. SMT制程中,锡珠产生的主要原因:PCB PAD设计不良、钢板开孔设计不良、置件深度或置件压力过大、Profile曲线上升斜率过大,锡膏坍塌、锡膏粘度过低。
SMT贴片红胶
SMT贴片红胶基本知识
SMT贴片红胶是一种聚稀化合物,与锡膏不同的是其受热后便固化,其凝固点温度为150℃,这时,红胶开始由膏状体直接变成固体。
SMT贴片红胶具有粘度流动性,温度特性,润湿特性等。根据红胶的这个特性,故在生产中,利用红胶的目的就是使零件牢固地粘贴于PCB表面,防止其掉落。
印刷机或点胶机上使用:
1、为保持贴片胶的品质,请置于冰箱内冷藏(5±3℃)储存;
2、从冰箱中取出使用前,应放在室温下回温2~3小时;
3、可以使用甲苯或醋酸乙酯来清洗胶管 点胶:
①.在点胶管中加入后塞,可以获得更稳定的点胶量 ;
②.推荐的点胶温度为30-35℃;
③分装点胶管时,请使用专用胶水分装机进行分装,以防止在胶
水中混入气泡 刮胶:推荐的刮胶温度为30-35℃注意事项:红
胶从冷藏环境中移出后,到达室温前不可打开使用。为避免污
染原装产品,不得将任何使用过的贴片胶倒回原包装内。
印刷方式
1) 印刷方式:钢网刻孔要根据零件的类型,基材的性能来决定,其厚度和孔的大小及形状。其优点是速度快、效率高。2) 点胶方式:点胶是利用压缩空气,将红胶透过专用点胶头点到基板上,胶点的大小、多少、由时间、压力管直径等参数来控制,点胶机具有灵活的功能。对于不同的零件,我们可以使用不同的点胶头,设定参
贴片红胶
数来改变,也可以改变胶点的形状和数量,以求达到效果,优点是方便、灵活、稳定。缺点是易有拉丝和气泡等。我们可以对作业参数、速度、时间、气压、温度调整,来尽量减少这些缺点。3) 针转方式,是将一个特制的针膜,浸入浅胶盘中每个针头有一个胶点,当胶点接触基板时,就会脱离针头,胶量可以借着针的形状和直径大小来变化。固化温度100℃ 120℃150℃ 固化时间5分钟 150秒60秒 典型固化条件:注意点:1、固化温度越高以及固化时间越长,粘接强度也越强。2、由于贴片胶的温度会随着基板零件的大小和贴装位置的不同而变化,因此我们建议找出最合适的硬化条件。红胶的储存:在室温下可储存7天,在小于5℃时储存大于个6月,在5~25℃可储存大于30天。
由于SMT贴片红胶受温度影响用本身粘度,流动性,润湿等特性,所以SMT贴片红胶要有一定的使用条件和
贴片红胶规范的管理。1) 红胶要有特定流水编号,根据进料数量、日期、种类来编号。2) 红胶要放在2~8℃的冰箱中保存,防止由于温度变化,影响特性。3) 红胶回温要求在室温下回温4小时,按先进先出的顺序使用。4) 对于点胶作业,胶管红胶要脱泡,对于一次性未用完的红胶应放回冰箱保存,旧胶与新胶不能混用。5) 要准确地填写回温记录表,回温人及回温时间,使用者需确认回温完成后方可使用。通常,红胶不可使用过期的。
SMT组装工艺
SMT组装工艺与焊接前的每一工艺步骤密切相关,其中包括资金投入、PCB设计、元件可焊性、组装操作、焊剂选择、温度/时间的控制、焊料及晶体结构等。
1 、焊料
目前,波峰焊接最常用的焊料是共晶锡铅合金:锡63%;铅37%,应时刻掌握焊锡锅中的焊料温度,其温度应高于合金液体温度183℃,并使温度均匀。过去,250℃的焊锡锅温度被视为“标准”。
随着焊剂技术的革新,整个焊锡锅中的焊料温度的均匀性得到了控制,并增设了预热器,发展趋势是使用温
4043铝硅焊料
度较低的焊锡锅。在230-240℃的范围内设置焊锡锅温度是很普遍的。通常,组件没有均匀的热质量,要保证所有的焊点达到足够的温度,以便形成合格的焊点是必要的。重要的问题是要提供足够的热量,提高所有引线和焊盘的温度,从而确保焊料的流动性,湿润焊点的两面。焊料的温度较低就会降低对元件和基板的热冲击,有助于减少浮渣的形成,在较低的强度下,进行焊剂涂覆操作和焊剂化合物的共同作用下,可使波峰出口具有足够的焊剂,这样就可减少毛刺和焊球的产生。
焊锡锅中的焊料成份与时间有密切关系,即随着时间而变化,这样就导致了浮渣的形成,这就是要从焊接的组件上去除残余物和其它金属杂质的原因及在焊接工艺中锡损耗的原因。以上这些因素可降低焊料的流动性。在采购中,要规定的金属微量浮渣和焊料的锡含量的最高极限,在各个标准中,(如象IPC/J-STD-006都有明确的规定)。在焊接过程中,对焊料纯度的要求在ANSI/J-STD-001B标准中也有规定。除了对浮渣的限制外,对63%锡;37%铅合金中规定锡含量最低不得低于61.5%。波峰焊接组件上的金和有机泳层铜浓度聚集比过去更快。这种聚集,加上明显的锡损耗,可使焊料丧失流动性,并产生焊接问题。外表粗糙、呈颗粒状的焊点常常是由于焊料中的浮渣所致。由于焊锡锅中的集聚的浮渣或组件自身固有的残余物暗淡、粗糙的粒状焊点也可能是锡含量低的征兆,不是局部的特种焊点,就是锡锅中锡损耗的结果。这种外观也可能是在凝固过程中,由于振动或冲击所造成的。
焊点的外观就能直接体现出工艺问题或材料问题。为保持焊料“满锅”状态和按照工艺控制方案对检查焊锡
4047铝硅焊料
锅分析是很重要的。由于焊锡锅中有浮渣而“倒掉”焊锡锅中的焊剂,通常来说是不必要的,由于在常规的应用中要求往锡锅中添加焊料,使锡锅中的焊料始终是满的。在损耗锡的情况下,添加纯锡有助于保持所需的浓度。为了监控锡锅中的化合物,应进行常规分析。如果添加了锡,就应采样分析,以确保焊料成份比例正确。浮渣过多又是一个令人棘手的问题。毫无疑问,焊锡锅中始终有浮渣存在,在大气中进行焊接时尤其是这样。使用“芯片波峰”这对焊接高密度组件很有帮助,由于暴露于大气的焊料表面太大,而使焊料氧化,所以会产生更多的浮渣。焊锡锅中焊料表面有了浮渣层的覆盖,氧化速度就放慢了。
在焊接中,由于锡锅中波峰的湍流和流动而会产生更多的浮渣。推荐使用的常规方法是将浮渣撇去,要是经常进行撇削的话,就会产生更多的浮渣,而且耗用的焊料更多。浮渣还可能夹杂于波峰中,导致波峰的不稳定或湍流,因此要求对焊锡锅中的液体成份给予更多的维护。如果允许减少锡锅中焊料量的话,焊料表面的浮渣会进入泵中,这种现象很可能发生。有时,颗粒状焊点会夹杂浮渣。最初发现的浮渣,可能是由粗糙波峰所致,而且有可能堵塞泵。锡锅上应配备可调节的低容量焊料传感器和报警装置。
2 波峰
在波峰焊接工艺中,波峰是核心。可将预热的、涂有焊剂、无污物的金属通过传送带送到焊接工作站,接触
波峰焊——波峰焊图
具有一定温度的焊料,而后加热,这样焊剂就会产生化学反应,焊料合金通过波峰动力形成互连,这是最关键的一步。目前,常用的对称波峰被称为主波峰,设定泵速度、波峰高度、浸润深度、传送角度及传送速度,为达到良好的焊接特性提供全方位的条件。应该对数据进行适当的调整,在离开波峰的后面(出口端)就应使焊料运行降速,并慢慢地停止运行。PCB随着波峰运行最终要将焊料推至出口。在最挂的情况下,焊料的表面张力和最佳化的板的波峰运行,在组件和出口端的波峰之间可实现零相对运动。这一脱壳区域就是实现了去除板上的焊料。应提供充分的倾角,不产生桥接、毛刺、拉丝和焊球等缺陷。有时,波峰出口需具有热风流,以确保排除可能形成的桥接。在板的底部装上表面贴装元件后,有时,补偿焊剂或在后面形成的“苛刻的波峰”区域的气泡,而进行的波峰整平之前,使用湍流芯片波峰。湍流波峰的高竖直速度有助于保证焊料与引线或焊盘的接触。在整平的层流波峰后面的振动部分也可用来消除气泡,保证焊料实现满意的接触组件。焊接工作站基本上应做到:高纯度焊料(按标准)、波峰温度(230~250℃)、接触波峰的总时间(3~5秒钟)、印制板浸入波峰中的深度(50~80%),实现平行的传送轨道和在波峰与轨道平行状态下锡锅中焊剂含量。
3 波峰焊接后的冷却
通常在波峰焊机的尾部增设冷却工作站。为的是限制铜锡金属间化合物形成焊点的趋势,另一个原因是加速
组件的冷却,在焊料没有完全固化时,避免板子移位。快速冷却组件,以限制敏感元件暴露于高温下。然而,应考虑到侵蚀**却系统对元件和焊点的热冲击的危害性。一个控制良好的“柔和稳定的”、强制气体冷却系统应不会损坏多数组件。使用这个系统的原因有两个:能够快速处理板,而不用手夹持,并且可保证组件温度比清洗溶液的温度低。人们所关心的是后一个原因,其可能是造成某些焊剂残渣起泡的原因。另一种现象是有时会出现与某些焊剂浮渣产生反应的现象,这样,使得残余物“清洗不掉”。在保证焊接工作站设置的数据满足所有的机器、所有的设计、采用的所有材料及工艺材料条件和要求方面没有哪个定式能够达到这些要求。必须了解整个工艺过程中的每一步操作。4 结论总之,要获得最佳的焊接质量,满足用户的需求,必须控制焊接前、焊接中的每一工艺步骤,因为SMT的整个组装工艺的每一步骤都互相关联、互相作用,任一步有问题都会影内到整体的可靠性和质量。焊接操作也是如此,所以应严格控制所有的参数、时间/温度、焊料量、焊剂成分及传送速度等等。对焊接中产生的缺陷,应及早查明起因,进行分析,采取相应的措施,将影响质量的各种缺陷消灭在萌芽状态之中。这样,才能保证生产出的产品。