电子组件的波峰焊接工艺(1).docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：电子组件的波峰焊接工艺在电子组件的组装过程中焊接起到了相当重要的作用。它涉及到产品的性能、可靠性和质量等甚至影响到其后的每一工艺步骤。此外由于电子组件朝着轻、薄、小的方向快速发展为焊接工艺提出了一系列的难题为此电子制造业的各个厂家围绕SMT的焊接工艺展开了激烈的竞争旨在进一步提高焊接质量克服焊接中存在的短路、桥接、焊球和漏焊等缺陷从而提高产品质量满足市场需求。目前最广泛使用的焊接工艺主要有波峰焊接和再流焊接。波峰焊接工艺主要是用于通孔和各种不同类型元件的焊接是一种关键的群焊工艺。尽管波峰焊接工艺已有多年的历史而且还将继续沿用下去然而我们要是能够用上切实可行的、有生命力的波峰焊接工艺需持时日。因为这种工艺必须达到快速、生产率高和成本合理等要求。换言之这种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