回流焊技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制

1、印刷電路板回 流焊技術(shù)應(yīng)用、溫度以 及質(zhì)量控制在回流工藝?yán)镒钪饕强刂坪霉袒?、回流的溫度曲線亦即是固化、回流條件，正確的溫度曲線將保證高品質(zhì)的焊接錫點(diǎn)。在回流爐里，其內(nèi)部對于 我 們來說是一個(gè)黑箱，我們不清楚其內(nèi)部發(fā)生的事情，這樣為我制定工藝帶來 重 重困難。為克服這個(gè)困難，在 SMT亍業(yè)里普遍采用溫度測試儀得出溫度曲線 ， 再參巧之進(jìn)行更改工藝。溫度曲線是施加于電 路裝配上的溫度對時(shí)間的函數(shù)，當(dāng)在笛卡 爾平面作圖時(shí)，回流過 程中在任何給定的時(shí) 間上，代表 PCB 上一個(gè)特定點(diǎn)上的溫度形成一條曲線。幾個(gè)參數(shù)影響曲線的形狀，其中最關(guān)鍵的是傳送帶速度和每個(gè)區(qū)的溫度設(shè) 定。帶速?zèng)Q定機(jī)板暴露在每個(gè)區(qū)所

2、設(shè)定的溫度下的持續(xù)時(shí)間，增加持續(xù)時(shí)間 可 以允許更多時(shí)間使電路裝配接近該區(qū)的溫度設(shè)定。每個(gè)區(qū)所花的持續(xù)時(shí)間總 和 決定總共的處理時(shí)間。每個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定影響PCB的溫度上升速度，高溫在PCB與區(qū)的溫度之間 產(chǎn) 生一個(gè)較大的溫差。增加區(qū)的設(shè)定溫度允許機(jī)板更快地達(dá)到給定溫度。因 此， 必須作出一個(gè)圖形來決定PCB的溫度曲線。接下來是這個(gè)步驟的輪廓，用以 產(chǎn) 生和優(yōu)化圖形。需要下列設(shè)備和輔助工具：溫度曲線儀、熱電偶、將熱電偶附著于PCB的工具和錫膏參數(shù)表。測溫儀一般分為兩類：實(shí)時(shí)測溫儀，即時(shí)傳送溫度 / 時(shí)間數(shù) 據(jù)和作出圖形；而另一種測溫儀采樣儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，然后上載到計(jì)算機(jī)。將熱電偶使用高溫焊錫如銀/錫合

3、金，焊點(diǎn)盡量最小附著于PCB或用少量的熱化合物 （ 也叫熱導(dǎo)膏或熱油脂 ）斑點(diǎn)覆蓋住熱電偶，再用高溫膠帶 （如 Kapton） 粘住附著于 PCB。附著的位置也要選擇，通常最好是將熱電偶尖附著在PCB焊盤和相應(yīng)的元 件引腳或金屬端之間。如圖示（將熱電偶尖附著在PCB旱盤和相應(yīng)的元件引腳或金屬端之間）錫膏特性參數(shù)表也是必要的，其應(yīng)包含所希望的溫度曲線持續(xù)時(shí)間、錫膏 活性溫度、合金熔點(diǎn)和所希望的回流最高溫度。理想的溫度曲線理論上理想的曲線由四個(gè)部分或區(qū)間組成，前面三個(gè)區(qū)加熱、最后一個(gè)區(qū) 冷卻。爐的溫區(qū)越多，越能使溫度曲線的輪廓達(dá)到更準(zhǔn)確和接近設(shè)定?；?EEMjga I（理論上理想的回流曲線由四個(gè)區(qū)

4、組成，前面三個(gè)區(qū)加熱、最后一個(gè)區(qū)冷卻）預(yù)熱區(qū)，用來將PCB的溫度從周圍環(huán)境溫度提升到所須的活性溫度。其溫 度以不超過每秒25C速度連續(xù)上升，溫度升得 太快會(huì)引起某些缺陷，如陶瓷 電容的細(xì)微裂紋，而溫度上升太慢，錫膏會(huì)感溫過度，沒有足夠的時(shí)間使PCB達(dá)到活性溫度。爐的預(yù)熱區(qū)一般占整個(gè)加熱通道長度的2533%活性區(qū)，有時(shí)叫做干燥或浸濕區(qū)，這個(gè)區(qū)一般占加熱通道的3350%有兩個(gè)功用，第一是，將 PCB在相當(dāng)穩(wěn)定的溫度下感溫，使不同質(zhì)量的元件具有 相 同溫度，減少它們的相當(dāng)溫差。第二個(gè)功能是，允許助焊劑活性化，揮發(fā)性 的物質(zhì)從錫膏中揮發(fā)。一般普遍的活性溫度范圍是 120150C,如果活性區(qū)的溫 度設(shè)定

5、太高，助焊劑沒有足夠的時(shí)間活性化。因此理想的曲線要求相當(dāng)平穩(wěn)的溫度，這樣使得PCB勺溫度在活性區(qū)開始和結(jié)束時(shí)是相等的。回流區(qū)，其作用是將PCB裝配的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度。典型的峰值溫度范圍是 205230 C,這個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定太高會(huì)引起PCB的過分卷曲、脫層或燒損，并損害兀件的完整性。理想的冷卻區(qū)曲線應(yīng)該是和回流區(qū)曲線成鏡像關(guān)系。越是靠近這種鏡像關(guān) 系，焊點(diǎn)達(dá)到固態(tài)的結(jié)構(gòu)越緊密，得到焊接點(diǎn)的質(zhì)量越高，結(jié)合完整性越好。實(shí)際溫度曲線當(dāng)我們按一般PCB回流溫度設(shè)定后，給回流爐通電加熱，當(dāng)設(shè)備臨測系統(tǒng)顯示爐內(nèi)溫度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，利用溫度測試儀進(jìn)行測試以觀察其溫度曲線是否與我們的預(yù)定曲線相符

6、。否則進(jìn)行各溫區(qū)的溫度重新設(shè)置及爐子參數(shù)調(diào)整，這 些 參數(shù)包括傳送速度、冷卻風(fēng)扇速度、強(qiáng)制空氣沖擊和惰性氣體流量，以達(dá)到 正 確的溫度為止。典型PCB回流區(qū)間溫度設(shè)定區(qū)間區(qū)間溫度設(shè)定區(qū)間末實(shí)際板溫預(yù)熱210140C活性180150C回流240 C210C以下是一些不良的回流曲線類型:你縱X潔性E :叵流盛拎卻LArr-fi H-.訐 W m 阿I 班 圖一、預(yù)熱不足或過多的回流曲線如心;活忡:住凹濟(jì);區(qū):呻胃4卜回涎渦應(yīng); 力口斑血JL沌葉忍應(yīng)良;；汀幽 ” FrRf 任忍展圖二、活性區(qū)溫度太高或太低T回兩1龍:過2華人囂鉀gI宇更瘁丘:回劑先匱： 烽卻匡佯崔再i謫底旳灑松圖三、回流太多或不夠

7、JSn園:加踽;點(diǎn) 活*坐區(qū)回云處梯也旅卻】卒畫 f ：如網(wǎng)隔謹(jǐn)康吋阿萍廉旳屈罰）圖四、冷卻過快或不夠當(dāng)最后的曲線圖盡可能的與所希望的圖形相吻合，應(yīng)該把爐的參數(shù)記錄或 儲(chǔ)存以備后用。雖然這個(gè)過程開始很慢和費(fèi)力，但最終可以取得熟練和速度 結(jié)果得到高品質(zhì)的PCB勺高效率的生產(chǎn)回流焊主要缺陷分析：錫珠原因：1、 絲印孔與焊盤不對位，印刷不精確，使錫膏弄臟PCB。2、 錫膏在氧化環(huán)境中暴露過多、吸空氣中水份太多。3、加熱不精確，太慢并 不均勻。4、加熱速率太快并預(yù)熱 區(qū)間太長。5、錫膏干得太快。6、助焊劑活性不夠。7、太多顆粒小的錫粉。8、回流過程中助焊劑揮發(fā)性不適當(dāng)。錫球 的工藝認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)是：當(dāng)焊盤或

8、印制導(dǎo)線 的之 間距離為0.13mm時(shí)，錫珠直徑不能超過 0.13mm，或者在600mm平方范圍內(nèi)不能出 現(xiàn)超過五個(gè)錫珠。錫橋：一般來說，造成錫橋的因素就是由于錫膏太稀，包括 錫膏內(nèi)金屬或固體含 量低、搖溶性低、錫 膏容易榨開，錫膏顆粒太大、助焊劑表面 張力太小。焊盤上太 開路（Open）：原因：1、錫膏量不夠。2、元件引腳的共面性不夠。3、錫濕不夠（不夠熔化、流動(dòng)性不好），錫膏太稀引起錫流失。4、引腳吸錫（象燈芯草一樣）或附近有連線孔。 引腳的共面性對密間 距和超密間距引腳元件特別重要，一個(gè)解決方法是在焊盤上預(yù)先上錫。引腳吸錫可以 通過放慢加熱速度和底面加熱多、上面加熱少來防止。也可以用一種

9、浸濕速度較慢、 活性溫度高的助焊劑或者用一種 Sn/Pb不同比例的阻滯熔化 的錫 膏來減少引腳吸錫。1.檢查、包裝，保證質(zhì)量檢查是為我們客戶（亦是下一工序）提供 100浪好品的保障，因此我們必須對每一個(gè)PCBA進(jìn)行檢查。檢查著重項(xiàng)目：PCBA的版本號是否為更改后的版本。客戶有否要求元器件使用代用料或指定廠商、牌子的元器件。IC、二極管、三極管、鉭電容、鋁電容、開關(guān)等有方向的元器件的方向是否正確。焊接后的缺陷：短路、開路、掉件、假焊包裝是為把PCBA安全地運(yùn)送到客戶（下一工序）的手上。要保證運(yùn)輸途中 的PCBA勺安全，我們就要有可靠的包 裝以進(jìn)行運(yùn)輸。公司目前所用的包裝工具 有：用膠袋包裝后豎堆放于膠盆把PCBA使用專用的架（公司定做、設(shè)備專商提供）存放客戶指定的包裝不管使用何種包裝均要求對包裝箱作明確的標(biāo)識，該標(biāo)識必須包含下元列內(nèi)容：產(chǎn)品名稱及型號產(chǎn)品數(shù)量 生產(chǎn)日期 檢驗(yàn)人8、在SMT貼