回流焊接工藝及無(wú)鉛技術(shù)要求PPT課件

1、焊接的基本原理焊接的三種過(guò)程反應(yīng)Melting 溶解 Dissolution 溶蝕Diffusion 擴(kuò)散第1頁(yè)/共246頁(yè)焊接基本原理 Meltingdiffusion 1. SnPb熔化 2. SnPb擴(kuò)散入Cu 3. 形成CuSn的IMC Meltingdiffusion 1.Pd溶蝕 2. SnPb擴(kuò)散入Ni 3. 形成SnNi的IMC第2頁(yè)/共246頁(yè) 焊接的基本原理表面清潔焊件加熱熔錫潤(rùn)濕擴(kuò)散結(jié)合層冷卻后形成焊點(diǎn)第3頁(yè)/共246頁(yè)焊接的基本原理第4頁(yè)/共246頁(yè)焊接的基本原理第5頁(yè)/共246頁(yè)焊接的基本原理 金屬原子以結(jié)晶排列，原子間作用力平衡，保持晶格的形狀和穩(wěn)定。 當(dāng)金屬與金屬

2、接觸時(shí)，界面上晶格紊亂導(dǎo)致部分原子從一個(gè)晶格點(diǎn)陣移動(dòng)到另一個(gè)晶格點(diǎn)陣。四種擴(kuò)散形式：表面擴(kuò)散；晶內(nèi)擴(kuò)散；晶界擴(kuò)散；選擇擴(kuò)散。擴(kuò)散條件：相互距離（金屬表面清潔，無(wú)氧化層和其它雜質(zhì)， 兩塊金屬原子間才會(huì)發(fā)生引力） 溫度（在一定溫度下金屬分子才具有動(dòng)能）第6頁(yè)/共246頁(yè)第7頁(yè)/共246頁(yè)焊接的基本原理良好的的焊點(diǎn)必須形成適當(dāng)?shù)腎MC 第8頁(yè)/共246頁(yè)良好的焊接點(diǎn) 定義：在設(shè)計(jì)考慮的使用環(huán)境、方式以及壽命周期內(nèi)，保持其機(jī)械和電氣性能的焊點(diǎn)良好焊點(diǎn)的三外觀要素： 良好和足夠的潤(rùn)濕現(xiàn)象； 適當(dāng)?shù)暮更c(diǎn)大?。浚?良好的輪廓和表面形狀第9頁(yè)/共246頁(yè)良好的潤(rùn)濕情況良好的潤(rùn)濕角度良好的潤(rùn)濕角度錫量偏多，開

3、始錫量偏多，開始喪失潤(rùn)濕可見性喪失潤(rùn)濕可見性良好的潤(rùn)濕角度良好的潤(rùn)濕角度第10頁(yè)/共246頁(yè)適當(dāng)?shù)腻a量 最小錫量 最大錫量 足夠的潤(rùn)濕 可檢查性 機(jī)械強(qiáng)度 引腳柔性工藝窗口工藝窗口適當(dāng)錫量適當(dāng)錫量錫量太多錫量太多錫量太少錫量太少第11頁(yè)/共246頁(yè)良好的輪廓和表面形狀 共晶錫/鉛可以形成光滑的焊點(diǎn)表面不適當(dāng)?shù)暮附雍屠鋮s溫度不適當(dāng)?shù)暮附雍屠鋮s溫度/ /時(shí)間時(shí)間器件焊端金屬溶解入焊錫合金中器件焊端金屬溶解入焊錫合金中第12頁(yè)/共246頁(yè)良好的輪廓和表面形狀 無(wú)引腳 翼形引腳 J形腳 第13頁(yè)/共246頁(yè)焊點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)質(zhì)量要素 除了外觀以外 氣孔氣孔/ /真空孔真空孔IMCIMC厚度厚度 焊點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

4、焊點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)第14頁(yè)/共246頁(yè)良好焊接需要什么基本條件 適當(dāng)足夠的熱能 焊接面有良好的潤(rùn)濕性 熔錫的正確流動(dòng) 適當(dāng)?shù)腻a量 焊端靜止 形成適當(dāng)?shù)腎MC 第15頁(yè)/共246頁(yè)焊接的6要素1.熱量和時(shí)間 焊接面必須在足夠時(shí)間下有足夠的熱，以獲得 足夠 的潤(rùn)濕和形成IMC。 焊接中的器件或材量不能在以上條件下受到傷害或破壞。主要因素：加熱方法，材料特性 工藝設(shè)置/調(diào)制第16頁(yè)/共246頁(yè)焊接的6要素2.焊接面潤(rùn)濕 焊接的兩面都必須有良好的潤(rùn)濕。 潤(rùn)濕程度顯示金屬面合成結(jié)果。 主要因素： 焊接面材料 焊接面清潔度 助焊劑種類性能 加熱溫度和時(shí)間 焊接面/焊點(diǎn)形狀 PCBA設(shè)計(jì)第17頁(yè)/共246頁(yè)焊接的

5、6要素 3.熔錫的流動(dòng)性 熔錫必須流動(dòng)和填充焊接的雙面 熔錫的流動(dòng)方向應(yīng)該得到很好的控制。 主要因素 焊接方法（波焊 回流等） 熱（溫度）差距 焊接面/焊點(diǎn)形狀 周邊布局情況和方向（波峰焊） 焊盤/鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì) 材料潤(rùn)濕特性第18頁(yè)/共246頁(yè)熔錫流向吸錫現(xiàn)象第19頁(yè)/共246頁(yè)焊接的6要素 4.適當(dāng)?shù)腻a量 焊點(diǎn)必須能夠“留住”足夠的錫量 焊點(diǎn)的大小有一定的要求范圍 （基于可靠性和可制造性的考慮） 采用的焊接技術(shù)必須能夠支持以上的要求 主要因素： 和熔錫流動(dòng)相同錫量太多錫量太多錫遷移錫遷移第20頁(yè)/共246頁(yè)焊接的6要素5.焊端靜止 在焊接過(guò)程中的移動(dòng)可能造成開焊、虛焊或局部焊接故障。 在回流

6、焊接中，溶解過(guò)程中的熔錫表面張力可能使器件出現(xiàn)不良的移動(dòng)。 在波峰焊接中，熔錫的沖擊或推力以及潤(rùn)濕后的拉力也可產(chǎn)生掉件。第21頁(yè)/共246頁(yè)潤(rùn)濕平衡法原理圖第22頁(yè)/共246頁(yè)焊接的6要素 6. IMC的適當(dāng)形成 焊的不同形金屬間必須形成IMCIMCIMC未形成未形成虛焊虛焊/ /冷焊冷焊IMCIMC形成形成正常厚度正常厚度太薄太薄太厚太厚良好焊點(diǎn)良好焊點(diǎn)附著力弱附著力弱脆弱脆弱第23頁(yè)/共246頁(yè)焊接面的形成 合金層的作用：1.提供良好的電性接觸 2.提供堅(jiān)強(qiáng)的焊接面鍵合 3.防止收錫現(xiàn)象 冷焊 、收錫是合金層沒(méi)有形成的現(xiàn)象！第24頁(yè)/共246頁(yè)金屬互化物IMC的危害第25頁(yè)/共246頁(yè)金屬

7、互化物IMC的增長(zhǎng)第26頁(yè)/共246頁(yè)焊端鍍層的材料和厚度 鍍層厚度決定： 焊接溫度和時(shí)間 （溶蝕和潤(rùn)濕考慮） 庫(kù)存條件和時(shí)間 （IMC增長(zhǎng)） 焊點(diǎn)合金結(jié)構(gòu) （例如 Au 、Ag影響壽命）第27頁(yè)/共246頁(yè)可焊性的基本因素 良好的可焊性決定于： 焊端的熱需求 材料的潤(rùn)濕性 器件/焊端的結(jié)構(gòu) 焊端溶蝕的抗力 庫(kù)存條件和時(shí)間 焊端的清潔度第28頁(yè)/共246頁(yè)可焊性的基本因素 封裝和焊端結(jié)構(gòu)第29頁(yè)/共246頁(yè)可焊性的基本因素 封裝和焊端結(jié)構(gòu)易于留錫結(jié)構(gòu)易于留錫結(jié)構(gòu)第30頁(yè)/共246頁(yè)可焊性的基本因素焊端溶蝕抗力 所有常用的金屬材料都會(huì)在某種程度上 的溶蝕于錫中。 過(guò)度溶蝕到錫鉛接觸基材時(shí)將減少焊

8、 點(diǎn)強(qiáng)度。 某些金屬（例如金）的溶蝕將影響焊 點(diǎn)的壽命，必須控制。 焊端的金屬層（材料、厚度）必須適 合 于焊接條件（溫度、時(shí)間）過(guò)度溶蝕過(guò)度溶蝕第31頁(yè)/共246頁(yè)金屬溶蝕速度第32頁(yè)/共246頁(yè)可焊性的惡化第33頁(yè)/共246頁(yè)可焊性的惡化第34頁(yè)/共246頁(yè)第二講 回流焊技術(shù)大觀 回流焊接的定義和要求 回流焊接技術(shù)分類 各種回流技術(shù)的分析與比較 雙面回流技術(shù)要點(diǎn) 氮?dú)夂附拥?5頁(yè)/共246頁(yè)回流焊接技術(shù) 回流定義：焊料和熱能是通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立步驟來(lái)處理的。錫膏涂布貼片回流焊接印刷印刷注射注射電鍍電鍍固態(tài)安置固態(tài)安置高速低精度高速低精度高精度高精度異形通用異形通用異形特制異形特制輻射輻射傳導(dǎo)傳導(dǎo)

9、對(duì)流對(duì)流電感電感第36頁(yè)/共246頁(yè)回流焊接技術(shù)分類 按熱的傳播方式第37頁(yè)/共246頁(yè)回流焊接技術(shù)分類 按熱的傳播方式第38頁(yè)/共246頁(yè)熱絲回流焊接技術(shù)第39頁(yè)/共246頁(yè)氣相回流焊接技術(shù)第40頁(yè)/共246頁(yè)局部熱氣回流焊接技術(shù)第41頁(yè)/共246頁(yè)輻射回流焊接技術(shù)第42頁(yè)/共246頁(yè)輻射回流焊接技術(shù)第43頁(yè)/共246頁(yè)電感回流焊接技術(shù)第44頁(yè)/共246頁(yè)焊炬回流焊接技術(shù)第45頁(yè)/共246頁(yè)紅外線回流焊接技術(shù)第46頁(yè)/共246頁(yè)熱風(fēng)回流焊接技術(shù)第47頁(yè)/共246頁(yè)紅外線和熱風(fēng)傳熱效率比較第48頁(yè)/共246頁(yè)紅外線和熱風(fēng)的比較第49頁(yè)/共246頁(yè)焊接及時(shí)比較和選擇第50頁(yè)/共246頁(yè)雙面回流考

10、慮 避免地面器件掉件 器件重量/焊接面積比 約50mg/mm 2 首次回流的控制 尤其是預(yù)熱/揮發(fā)段 穩(wěn)定的爐子傳送系統(tǒng) 良好的隔熱 隔熱罩或爐子性能第51頁(yè)/共246頁(yè)雙面回流考慮 底面焊點(diǎn)的熔點(diǎn)可能大于頂面越5-10度 底面焊點(diǎn)的熔化最好是100% IMC的形成 熔化情況下總時(shí)間約少于90秒 二次加熱對(duì)微晶結(jié)構(gòu)有利，必須和IMC間平衡 不熔化情況下CTE差異會(huì)對(duì)焊點(diǎn)造成巨大應(yīng)力第52頁(yè)/共246頁(yè)氮?dú)夂附迎h(huán)境 氮?dú)鈱?duì)焊接的影響1.潤(rùn)濕和收錫2.基板變色3.自動(dòng)對(duì)中4.減少熱破壞5.其它焊接故障 無(wú)幫助有效有效第53頁(yè)/共246頁(yè)氮?dú)夂附迎h(huán)境第54頁(yè)/共246頁(yè)氮?dú)夂附迎h(huán)境第55頁(yè)/共246

11、頁(yè)氮?dú)夂附拥膽?yīng)用第56頁(yè)/共246頁(yè)氮?dú)夂附拥膽?yīng)用第57頁(yè)/共246頁(yè)氮?dú)夂附拥膽?yīng)用第58頁(yè)/共246頁(yè)第三講 回流焊接溫度曲線 SMT界的溫度曲線處理問(wèn)題 焊接溫度曲線的作用 決定溫度曲線設(shè)置的因素 曲線中各時(shí)間段的功能 RDRP和RTP曲線的分析比較 溫度曲線的制定 不良的DOE應(yīng)用第59頁(yè)/共246頁(yè)業(yè)界對(duì)溫度曲線的理解第60頁(yè)/共246頁(yè)業(yè)界對(duì)溫度曲線的理解第61頁(yè)/共246頁(yè)業(yè)界對(duì)溫度曲線的理解第62頁(yè)/共246頁(yè)焊接溫度曲線的作用良好的溫度曲線設(shè)置必須： 在溫和的環(huán)境下完整揮發(fā)錫膏內(nèi)所有不起焊接作用的成分； 使焊端有足夠高的溫度，提供潤(rùn)濕的必要條件；提供助焊劑所需的活性熱能；熔化焊

12、接材料（錫膏、焊盤和器件焊端）；協(xié)助控孩子熔錫流向；使焊接面形成適當(dāng)?shù)腎MC層適當(dāng)?shù)睦鋮s速度確保焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)可靠。第63頁(yè)/共246頁(yè)決定溫度曲線的因素 設(shè)置溫度曲線必須考慮 基板和器件的材料（包括基材 焊端 表面處理等） 熱容量以及分布情況（PCBA設(shè)計(jì)） 錫膏配方 單/雙面回流工藝 關(guān)鍵器件（壽命考慮） 回流爐的性能。第64頁(yè)/共246頁(yè)理論上的焊接溫度曲線第65頁(yè)/共246頁(yè)實(shí)際面對(duì)的情況第66頁(yè)/共246頁(yè)實(shí)際所需的回流曲線第67頁(yè)/共246頁(yè)回流焊接的五個(gè)階段第68頁(yè)/共246頁(yè)回流的第一工序：升溫第69頁(yè)/共246頁(yè)回流的第二工序：揮發(fā)第70頁(yè)/共246頁(yè)回流的第三工序：助焊第71頁(yè)/

13、共246頁(yè)回流的第四工序：焊接第72頁(yè)/共246頁(yè)回流的第五工序：冷卻第73頁(yè)/共246頁(yè)參數(shù)考慮和典型的數(shù)據(jù)第74頁(yè)/共246頁(yè)RDRP曲線第75頁(yè)/共246頁(yè)李氏優(yōu)化曲線第76頁(yè)/共246頁(yè)供應(yīng)商的新推薦第77頁(yè)/共246頁(yè)李氏曲線的風(fēng)險(xiǎn)第78頁(yè)/共246頁(yè)李氏曲線的風(fēng)險(xiǎn)第79頁(yè)/共246頁(yè)供應(yīng)商推薦的轉(zhuǎn)變第80頁(yè)/共246頁(yè)供應(yīng)商推薦的轉(zhuǎn)變第81頁(yè)/共246頁(yè)溫度曲線的設(shè)置第82頁(yè)/共246頁(yè)第83頁(yè)/共246頁(yè)第84頁(yè)/共246頁(yè)第85頁(yè)/共246頁(yè)工藝標(biāo)準(zhǔn) 首先您必須要知道您的工藝標(biāo)準(zhǔn)： 錫膏的特性 DFM特性 包括： 器件焊接需求 布局特性 工藝難點(diǎn)/關(guān)注點(diǎn)第86頁(yè)/共246頁(yè)調(diào)試

14、板的準(zhǔn)備 使用實(shí)際板最為理想 可以使用假件 Dummy SMD 可以舍棄某器件不貼以節(jié)省成本 注意少貼器件可能改變熱條件，所以 在PWI緊張是必須重新以實(shí)際產(chǎn)品測(cè)試。第87頁(yè)/共246頁(yè)熱耦該接哪里？第88頁(yè)/共246頁(yè)決定焊點(diǎn)溫度的因素 焊點(diǎn)的熱容量 器件引腳導(dǎo)熱性 PCB銅線布局 器件布局 例如周邊吸熱物體 焊點(diǎn)對(duì)流條件 焊點(diǎn)外形結(jié)構(gòu)和表面積 周邊的影響 回流爐的對(duì)流設(shè)計(jì)和能力第89頁(yè)/共246頁(yè)找出冷熱點(diǎn)第90頁(yè)/共246頁(yè)找出冷熱極限點(diǎn)第91頁(yè)/共246頁(yè)不同熱耦連接法的比較（溫度準(zhǔn)確性）第92頁(yè)/共246頁(yè)熱耦測(cè)溫系統(tǒng)精度第93頁(yè)/共246頁(yè)傳送速度的設(shè)置第94頁(yè)/共246頁(yè)溫度的設(shè)

15、置和調(diào)制1.從理論預(yù)計(jì)設(shè)置開始（DFM工作）2.預(yù)測(cè)第一道曲線后從預(yù)熱區(qū)往回流區(qū)調(diào)整3.必要時(shí)微調(diào)傳送速度以配合4.調(diào)整結(jié)果以PWI為依據(jù)。第95頁(yè)/共246頁(yè)不容易的平衡游戲第96頁(yè)/共246頁(yè)溫度設(shè)置的確認(rèn)第97頁(yè)/共246頁(yè)第四講 回流爐 爐子的基本結(jié)構(gòu) 氣流的控制 加熱/溫度控制 廢氣處理 技術(shù)指標(biāo) 爐子性能測(cè)試簡(jiǎn)介第98頁(yè)/共246頁(yè)熱風(fēng)回流爐的基本結(jié)構(gòu)第99頁(yè)/共246頁(yè)氣流的設(shè)計(jì)第100頁(yè)/共246頁(yè)氣流的設(shè)計(jì)第101頁(yè)/共246頁(yè)溫區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第102頁(yè)/共246頁(yè)氣流和溫度的狀況第103頁(yè)/共246頁(yè)第104頁(yè)/共246頁(yè)氣流的設(shè)計(jì)第105頁(yè)/共246頁(yè)氣流的控制第106頁(yè)/共

16、246頁(yè)氣流的控制第107頁(yè)/共246頁(yè)熱源設(shè)計(jì)第108頁(yè)/共246頁(yè)爐子溫度控制設(shè)計(jì)第109頁(yè)/共246頁(yè)閉路溫度控制第110頁(yè)/共246頁(yè)閉路開/關(guān)溫度控制第111頁(yè)/共246頁(yè) 閉路PID溫度控制第112頁(yè)/共246頁(yè)爐子控制界面的顯示不可靠第113頁(yè)/共246頁(yè)設(shè)備驗(yàn)收實(shí)例第114頁(yè)/共246頁(yè)回流爐測(cè)試?yán)拥?15頁(yè)/共246頁(yè)廢氣（助焊劑揮發(fā)物）過(guò)濾第116頁(yè)/共246頁(yè)排氣處理第117頁(yè)/共246頁(yè)常用技術(shù)指標(biāo) 溫區(qū)數(shù)量（上下溫區(qū) ，也包括冷卻區(qū)） 爐子長(zhǎng)度（加熱長(zhǎng)度） 傳送軌道速度 PCBA大?。▽挾龋舷缕骷叨龋?傳送軌道平行度 最高溫度設(shè)置 溫控精度第118頁(yè)/共246頁(yè)

17、常用技術(shù)指標(biāo) 溫度均衡性（一般指橫切軌道面） 升溫時(shí)間 耗電量（功率） 氮?dú)饧兌?氮?dú)夂牧?溫區(qū)風(fēng)速第119頁(yè)/共246頁(yè)供應(yīng)商指標(biāo)例子第120頁(yè)/共246頁(yè)供應(yīng)商指標(biāo)例子第121頁(yè)/共246頁(yè)供應(yīng)商遺失的指標(biāo) 加熱效率 /Sec J/gm- defined size and share 對(duì)流效率（速度 量 流動(dòng)性 滲透能力） 溫度準(zhǔn)確性（溫度控制，實(shí)際空氣） 均衡性（溫區(qū)之中個(gè)方向） 一致性（溫區(qū)之間，爐與爐之間）第122頁(yè)/共246頁(yè)爐子的加熱效率第123頁(yè)/共246頁(yè)爐子的加熱效率第124頁(yè)/共246頁(yè)供應(yīng)商遺失的指標(biāo) 負(fù)荷能力（回溫能力 回溫時(shí)間） 過(guò)區(qū)失熱程度（長(zhǎng)度比，降溫程度） 排

18、風(fēng)效應(yīng)/要求（加熱效率/flux處理） 隔熱能力（前后溫區(qū)間，上下溫區(qū)間） 傳送速度精度和穩(wěn)定性 傳送機(jī)械的穩(wěn)定性第125頁(yè)/共246頁(yè)回溫能力表現(xiàn)第126頁(yè)/共246頁(yè)排風(fēng)設(shè)置的影響第127頁(yè)/共246頁(yè)供應(yīng)商遺失的指標(biāo) 爐子有效長(zhǎng)度 線性對(duì)流比 冷卻效率 熱噪聲 溫區(qū)的風(fēng)量 氣旋/滲透能力第128頁(yè)/共246頁(yè)熱噪聲（氣流穩(wěn)定性）第129頁(yè)/共246頁(yè)回流爐性能的認(rèn)證 1.加熱效率 2.熱穩(wěn)定性 3.熱容量 4.回溫速度 5.氣流滲透能力 6.氣流覆蓋面和均勻性 7對(duì)流可調(diào)性和可控性 8.溫區(qū)隔離性 9.溫區(qū)數(shù)目10.10.加熱區(qū)長(zhǎng)度加熱區(qū)長(zhǎng)度11.11.冷卻可控性冷卻可控性 12.12.

19、對(duì)排風(fēng)的要求對(duì)排風(fēng)的要求 13.13.工藝監(jiān)控能力工藝監(jiān)控能力第130頁(yè)/共246頁(yè)第五講 回流焊接故障 常見故障種類 各種故障的原理 各種故障的對(duì)策第131頁(yè)/共246頁(yè)常見的回流焊接問(wèn)題 1.潤(rùn)濕不良 2.收錫 3.SMC移位 4.錫流失/少錫 5.錫球/錫珠 6.爆米花效應(yīng) 7.虛焊/弱焊/冷焊 8.氣孔/真空孔 9. SMC過(guò)熱 10. 橋接 短路 11.二次熔化第132頁(yè)/共246頁(yè)可焊性不良/潤(rùn)濕不良第133頁(yè)/共246頁(yè)收錫/縮錫現(xiàn)象第134頁(yè)/共246頁(yè)SMD在回流過(guò)程中移位第135頁(yè)/共246頁(yè)影響焊接偏位的因素第136頁(yè)/共246頁(yè)立碑現(xiàn)象第137頁(yè)/共246頁(yè)器件吊橋現(xiàn)象

20、第138頁(yè)/共246頁(yè)熔錫的流向 良好的潤(rùn)濕錯(cuò)誤失控的流向錯(cuò)誤失控的流向第139頁(yè)/共246頁(yè)吸錫現(xiàn)象 熱分布問(wèn)題可焊性問(wèn)題可焊性問(wèn)題設(shè)計(jì)問(wèn)題設(shè)計(jì)問(wèn)題第140頁(yè)/共246頁(yè)減少吸錫第141頁(yè)/共246頁(yè)減少吸錫程度控制你的加熱方向第142頁(yè)/共246頁(yè)焊球和焊珠 焊球 Solder Bead 體形較大 出現(xiàn)在器件邊上 焊珠 Solder Ball 體形較少 出現(xiàn)在焊點(diǎn)上或周邊第143頁(yè)/共246頁(yè)焊球/焊珠的形成因素第144頁(yè)/共246頁(yè)影響焊珠的焊劑種類第145頁(yè)/共246頁(yè)減少焊球/焊珠的產(chǎn)生第146頁(yè)/共246頁(yè)減少焊球/焊珠的產(chǎn)生第147頁(yè)/共246頁(yè)爆米花效應(yīng)第148頁(yè)/共246頁(yè)爆

21、米花效應(yīng)對(duì)焊接質(zhì)量的影響第149頁(yè)/共246頁(yè)開焊第150頁(yè)/共246頁(yè)IMC的形成第151頁(yè)/共246頁(yè)控制IMC的形成第152頁(yè)/共246頁(yè)虛焊/冷焊第153頁(yè)/共246頁(yè)造成冷焊的因素第154頁(yè)/共246頁(yè)焊接氣孔第155頁(yè)/共246頁(yè)氣孔的形成第156頁(yè)/共246頁(yè)SMC過(guò)熱 元件破裂 元件軟化第157頁(yè)/共246頁(yè)焊點(diǎn)微晶結(jié)構(gòu)第158頁(yè)/共246頁(yè)橋接或短路主要成因： 錫膏量太多 器件焊接中的移動(dòng) 器件焊端可焊性差 無(wú)法潤(rùn)濕留錫 熱坍塌過(guò)度第159頁(yè)/共246頁(yè)二次熔化第160頁(yè)/共246頁(yè)第6講 焊接工藝管制良好的工藝管制概念先決條件材料、設(shè)計(jì)、設(shè)備的配合工藝設(shè)置的優(yōu)化和材料工藝性

22、工藝管制的概念和例子第161頁(yè)/共246頁(yè)MVI,AOI,SPC等檢驗(yàn)方法的缺點(diǎn)事后或被動(dòng)做法，不可能達(dá)到零缺陷；改正成本高；無(wú)法檢出所有問(wèn)題；檢查速度和精度都尚未完善；可能有依賴惰性的危害；SPC不適用于高質(zhì)量、小批量生產(chǎn)；SPC針對(duì)穩(wěn)定性而非質(zhì)量。第162頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)故障生產(chǎn)概念 錫膏 器件基板基板錫膏印刷貼片回流焊接好材料好材料好的工藝好的工藝好的產(chǎn)品好的產(chǎn)品（包括設(shè)備工具）（包括設(shè)備工具）第163頁(yè)/共246頁(yè)第164頁(yè)/共246頁(yè)第165頁(yè)/共246頁(yè)材料的選擇考慮器件： 封裝材料能夠承受回流熱量 焊端結(jié)構(gòu)和材料適合回流工藝PCB: 基材和焊盤保護(hù)層材料能夠承受回流熱量錫膏： 較

23、大的焊接工藝窗口 熱坍塌特性 殘留物 濺錫 助焊能力 抗氧化能力 以上三者必須能兼容形成良好焊點(diǎn)！第166頁(yè)/共246頁(yè)DFM例子第167頁(yè)/共246頁(yè)DFM例子 布局的影響第168頁(yè)/共246頁(yè)DFM例子 布局的影響第169頁(yè)/共246頁(yè)DFM例子 布局的影響第170頁(yè)/共246頁(yè)選購(gòu)能力較強(qiáng)的爐子第171頁(yè)/共246頁(yè)溫度曲線的優(yōu)化設(shè)置1.找出錫膏特性和工藝窗口；2.了解器件材料的工藝要求；3.找出PCBA上最冷和最熱點(diǎn)；4.設(shè)置爐子的適當(dāng)鏈速；5.從第一溫區(qū)開始，逐步設(shè)定爐溫； （必要時(shí)調(diào)整爐子的鏈速）第172頁(yè)/共246頁(yè)供應(yīng)商推薦的曲線 有兩種曲線資料對(duì)用戶是重要的 錫膏焊接曲線 器

24、件焊接曲線可是： 曲線的精確性并非很高； 曲線和實(shí)際焊接的條件有差距； 曲線指標(biāo)的混淆造成誤導(dǎo)；第173頁(yè)/共246頁(yè)您有的只是個(gè)一般性指標(biāo)第174頁(yè)/共246頁(yè)錫膏特性的認(rèn)證（回流焊接部分） 潤(rùn)濕能力 熱坍塌 濺錫程度 錫珠 抗氧化能力 殘留物 氣孔程度和條件 印刷后壽命第175頁(yè)/共246頁(yè)回流焊接工藝窗口第176頁(yè)/共246頁(yè)回流焊接工藝窗口升溫區(qū) 最大升溫斜率揮發(fā)/恒溫/預(yù)熱區(qū) 最大升溫率 最長(zhǎng)時(shí)間助焊區(qū) 最短時(shí)間 最長(zhǎng)時(shí)間回流區(qū) 最大升溫率 最高溫度/時(shí)間 最低溫度/時(shí)間冷卻區(qū) 最大降溫率 最高最終溫度第177頁(yè)/共246頁(yè)器件焊端材料第178頁(yè)/共246頁(yè)供應(yīng)商指標(biāo)問(wèn)題第179頁(yè)/

25、共246頁(yè)被焊接器件/材料的重要性最大升溫速度（熱沖擊承受能力）最大峰值溫度（高溫承受能力） 本指標(biāo)必須含時(shí)間概念3.總溫度/時(shí)間限制（熱能承受能力） 精確做法必須按特性分溫度層次第180頁(yè)/共246頁(yè)器件的耐熱測(cè)試第181頁(yè)/共246頁(yè)回流爐的實(shí)際表現(xiàn)爐子間一致性第182頁(yè)/共246頁(yè)第183頁(yè)/共246頁(yè)第184頁(yè)/共246頁(yè) 您所能控制的仍屬于有限 將您的質(zhì)量管理技術(shù)延伸到 供應(yīng)商質(zhì)量管理 您的質(zhì)量才有最好的保證第185頁(yè)/共246頁(yè)第七講 無(wú)鉛回流技術(shù)簡(jiǎn)介第186頁(yè)/共246頁(yè)組裝技術(shù)上的改變第187頁(yè)/共246頁(yè)材料方面的影響眾多的選擇 分散知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的累計(jì) 學(xué)習(xí)渠道更少 優(yōu)化和管理更

26、困難第188頁(yè)/共246頁(yè)眾多的選擇由于是門新技術(shù)，統(tǒng)一性還很缺乏 我們有無(wú)數(shù)的 器件鍍層材料 焊料合金 器件鍍層工藝 焊劑配方 PCB鍍層材料 PCB鍍層工藝我們有本身的特有情況 工藝種類/路線 行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)特性 DFM能力 設(shè)備配置第189頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛技術(shù)帶來(lái)的轉(zhuǎn)變材料方面錫膏大量的錫膏合金選擇 超過(guò)51項(xiàng)無(wú)鉛合金專利 較可能被業(yè)界接收的：第190頁(yè)/共246頁(yè)焊料合金的選擇偏好第191頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛技術(shù)帶來(lái)的轉(zhuǎn)變材料方面-器件 器件焊端材料也有許多選擇 Sn Pd/Ni Ni/Pd/Au Ni/Au Ag/Pd Ni/Au/Cu Sn/Cu Ag/Pt Pd Ag Au 一級(jí)組裝將

27、會(huì)是個(gè)問(wèn)題！ 高溫?zé)o鉛材料十分有限并價(jià)格昂貴！ 第192頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛器件供應(yīng)情況（歐盟）第193頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛器件供應(yīng)情況（美國(guó)）第194頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛器件供應(yīng)情況（日本）第195頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛技術(shù)帶來(lái)的轉(zhuǎn)變材料方面-PCB焊盤保護(hù)處理： Immersion Ag Pd/Ni Immersion Sn Pd /Cu Au/Ni Sn/Cu OSP(需要更好的測(cè)試） 多為錫鉛時(shí)代的技術(shù)，不過(guò)工藝性和可靠性需要重新和新無(wú)鉛錫膏評(píng)估！第196頁(yè)/共246頁(yè)P(yáng)CB鍍層的選擇偏好第197頁(yè)/共246頁(yè)材料的認(rèn)證選擇是最關(guān)鍵的工作第198頁(yè)/共246頁(yè)材料的認(rèn)證選擇是最關(guān)鍵的工作第199

28、頁(yè)/共246頁(yè)工藝方面的影響工藝技術(shù)應(yīng)用和管理的影響焊接工藝種類的定位影響焊接特性的變化第200頁(yè)/共246頁(yè)工藝方面的影響工藝做法不變基礎(chǔ)工藝（選擇，規(guī)范）工藝性設(shè)計(jì)（應(yīng)用，遵從）試制工藝（認(rèn)證，優(yōu)化）現(xiàn)場(chǎng)工藝（微調(diào)優(yōu)化，控制）集成配合集成配合第201頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛帶來(lái)的是工藝參數(shù)的改變第202頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛狹小的窗口要求更精細(xì)穩(wěn)定的工藝第203頁(yè)/共246頁(yè) 無(wú)鉛在回流焊接上的影響較高的焊接溫度（可能達(dá)到255）更長(zhǎng)的焊接時(shí)間（影響產(chǎn)能，熱損壞風(fēng)險(xiǎn)）對(duì)DFM的要求更高（器件選擇，焊盤，鋼網(wǎng)等）對(duì)設(shè)備（爐子）性能要求更高（選夠、保養(yǎng)）對(duì)工藝調(diào)制能力要求更高可能需要氮?dú)猸h(huán)境第204頁(yè)/

29、共246頁(yè)溫度曲線的轉(zhuǎn)變第205頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛技術(shù)的常見故障回流不完整高溫加劇了器件和布局熱容量高溫加劇了器件和布局熱容量差異的弱點(diǎn)！差異的弱點(diǎn)！第206頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛技術(shù)的常見故障爆米花故障第207頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛技術(shù)的常見故障高溫帶來(lái)的損害第208頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛帶來(lái)的轉(zhuǎn)變材料方面器件第209頁(yè)/共246頁(yè)高溫的影響PCB高溫對(duì)PCB基材也帶來(lái)了些改變一些產(chǎn)品應(yīng)用上需要使用更高Tg的FR4或FR5開始注意Td的應(yīng)用 Td測(cè)量重量損失1%時(shí)的溫度點(diǎn)第210頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛的焊接溫度第211頁(yè)/共246頁(yè)無(wú)鉛焊接工藝的挑戰(zhàn)您的工藝窗口大大的縮小。 您的最低焊接溫度（235）已經(jīng)達(dá)到含鉛技術(shù)中的最高溫度