《電子技術(shù)應(yīng)用》
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第六節(jié) SMT焊接工藝與設(shè)備

2017-11-15
關(guān)鍵詞: smt PCB 焊料 元器件

6.1工藝目的和要求

1.工藝目的

在一定溫度以及助焊劑的作用下,,焊料融化冷卻后在元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間形成焊點,,實現(xiàn)元器件和PCB之間的機械連接和電氣連接。

2.工藝要求

良好的焊點應(yīng)該是在設(shè)備的使用壽命周期內(nèi),,其機械和電氣性能都不發(fā)生失效,,因此,焊接的工藝要求為:

 (1)良好的浸潤: 保證焊點良好的電氣性能和機械性能的條件是焊錫與元件引腳,、PCB 焊盤形成良好的浸潤,。

焊點的抗拉強度與金屬間結(jié)合層的結(jié)構(gòu)和厚度有關(guān)。形成良好焊點的關(guān)鍵,,在焊接界面形成良好滋潤,,形成合適的金屬化間化合物。

(2)焊點飽滿:要焊點有足夠的壽命,,就必須確保焊點的形狀和大小符合焊端結(jié)構(gòu)的要求,。焊點上焊錫過少, 機械強度低;焊錫過多, 會容易造成絕緣距離減小或焊點相碰,。太小的焊點其機械強力不足,,無法承受使用中的應(yīng)力,甚至連焊接后存在的內(nèi)應(yīng)力也無法承受,。而一旦在使用中開始出現(xiàn)疲勞或蠕變開裂,,其斷裂速度也較快。焊點的形狀不良還會造成舍重取輕的現(xiàn)象,,縮短焊點的壽命期,。

(3)不應(yīng)有毛刺和空隙:這對高頻、高壓電子設(shè)備極為重要,。高頻電子設(shè)備中高壓電路的焊接點, 如果有毛刺, 則易造成尖端放電,。

(4)焊點表面要清潔:焊點表面的污垢一般是焊劑的殘留物質(zhì), 如不及時清除, 會造成日后焊點腐蝕。

6.2 回流焊工藝流程

焊接前準備→開回流焊爐,、設(shè)置參數(shù)→首件焊接并檢驗→連續(xù)焊接生產(chǎn)→返修板檢驗,。

1.生產(chǎn)準備

(1) 檢查設(shè)備的安全性,排除在開機,、運行時可能給機器造成危險的因素,。 

(2) 檢查設(shè)備的電是否接通。

(3) 檢查并確保各加熱溫區(qū)的控制開關(guān)處于“OFF”狀態(tài),。

(4) 檢查設(shè)備頂部及周圍不得堆放易燃物或其它雜物,。 

(5) 按設(shè)備操作細則調(diào)整傳送帶鏈條寬度,檢查軌道必須與相鄰設(shè)備傳送帶對齊,。

(6) 按設(shè)備操作細則的要求開機,。 

2.參數(shù)設(shè)置

(1) 根據(jù)所生產(chǎn)的板及所選用的工藝材料(焊膏或貼片膠)設(shè)定八個溫區(qū)的溫度和鏈條的傳送速度,,并使爐子預(yù)熱一個小時。

(2) 若生產(chǎn)新的品種,,應(yīng)根據(jù)板的尺寸,、元件的密集程度以及工藝材料(焊膏或貼片膠)的溫度曲線,初步設(shè)定八個溫區(qū)的溫度,,待爐子完全預(yù)熱后,,利用溫度測試儀設(shè)置好各溫區(qū)的實際溫度和傳送速度。

3.首件生產(chǎn)并檢驗

待爐子溫度穩(wěn)定后,,將完成貼裝的板放入軌道過爐子,,取出完成焊接進行首樣檢查 ,要求無偏移、無錯位,、無錯貼,、極性正確、焊點飽滿無缺陷(貼片膠無污染焊盤),。

4.正式生產(chǎn)

6.3回流焊工藝控制

1.設(shè)置合理的再流焊溫度曲線

設(shè)置合理的溫度曲線,,是回流焊工藝中關(guān)鍵工序,,根據(jù)再流焊原理,,才能保證再流焊質(zhì)量。不恰當?shù)臏囟惹€會出現(xiàn)焊接不完全,,虛焊,、元件翹立、焊錫球多等焊接缺陷,,影響產(chǎn)品質(zhì)量,。

要定期做溫度曲線的實時測試。

2.要按照PCB設(shè)計時的焊接方向進行焊接,。

3.焊接過程中,,嚴防傳送帶震動,

    Sn63Pb37有鉛焊料是一種共晶合金,,其熔點及凝固點溫度是相同的,,均為183℃。而SnAgCu的無鉛焊料不是共晶合金,,其熔點范圍為217℃-221℃,,溫度低于217℃為固態(tài),溫度高于221℃為液態(tài),,當溫度處在217℃至221℃之間時合金呈現(xiàn)出一種不穩(wěn)定狀態(tài),。當焊點處在這種狀態(tài)時設(shè)備的機械振動很容易使焊點形態(tài)發(fā)生改變,造成擾動焊點,,這在電子產(chǎn)品可接受條件IPC-A-610D標準中是一種不能接受的缺陷,。因此無鉛回流焊設(shè)備的傳送系統(tǒng)應(yīng)該具備良好的免震動結(jié)構(gòu)設(shè)計以避免擾動焊點的產(chǎn)生,。

4.當生產(chǎn)線沒有配備御板裝置時,要注意在貼裝機出口處接板,,防止后出來的板掉落在先出來的板上碰傷SMD引腳,。

5.必須對首塊印制板的焊接效果進行檢查。

檢查焊接是否充分,、有無焊膏融化不充分的痕跡,、焊點表面是否光滑、焊點形狀是否呈半月狀,、錫球和殘留物的情況,、連焊和虛焊的情況。還要檢查PCB表面顏色變化情況,,再流焊后允許PCB有少許但是均勻的變色,。并根據(jù)檢查結(jié)果調(diào)整溫度曲線。在整批生產(chǎn)過程中要定時檢查焊接質(zhì)量,。

SMT生產(chǎn)流程中,,回流爐參數(shù)設(shè)置的好壞是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵,通過溫度曲線,,可以為回流爐參數(shù)的設(shè)置提供準確的理論依據(jù),,在大多數(shù)情況下,溫度的分布受組裝電路板的特性,、焊膏特性和所用回流爐能力的影響,。

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