錫焊技術(shù)要點(diǎn)

錫焊技術(shù)要點(diǎn)錫焊技術(shù)要點(diǎn)作為一種操作技術(shù)，手工錫焊主要是通過(guò)實(shí)際訓(xùn)練才能掌握，但是遵循基本的原則，學(xué)習(xí)前人積累的經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用正確的方法，可以事半功倍地掌握操作技術(shù)。以下各點(diǎn)對(duì)學(xué)習(xí)焊接技術(shù)是必不可少地。錫焊基本條件1-焊件可焊性不是所有的材料都可以用錫焊實(shí)現(xiàn)連接的，只有一部分金屬有較好可焊性(嚴(yán)格的說(shuō)應(yīng)該是可以錫焊的性質(zhì))，才能用錫焊連接。一般銅及其合金，金，銀，鋅，竦等具有較好可焊性，而鋁，不銹鋼，鑄鐵等可焊性很差，一般需采用特殊焊劑及方法才能錫焊。焊料合格鉛錫焊料成分不合規(guī)格或雜質(zhì)超標(biāo)都會(huì)影響焊錫質(zhì)量，特別是某些雜質(zhì)含量，例如鋅，鋁，鎘等，即使是0.001%的含量也會(huì)明顯影響焊料潤(rùn)濕性和流動(dòng)性，降低焊接質(zhì)量。再高明的廚師也無(wú)法用劣質(zhì)的原料加工出美味佳肴，這個(gè)道理是顯而易見(jiàn)的。焊劑合適焊接不同的材料要選用不同的焊劑，即使是同種材料，當(dāng)采用焊接工藝不同時(shí)也往往要用不同的焊劑，例如手工烙鐵焊接和浸焊，焊后清洗與不清洗就需采用不同的焊劑。對(duì)于工錫焊而言，采用松香和活性松香能滿足大部分電子產(chǎn)品裝配要求。還要指出的是焊劑的量也是必須注意的，過(guò)多，過(guò)少都不利于錫焊。焊點(diǎn)設(shè)計(jì)合理合理的焊點(diǎn)幾何形狀，對(duì)保證錫焊的質(zhì)量至關(guān)重要，如圖一(a)所示的接點(diǎn)由于鉛錫料強(qiáng)度有限，很難保證焊點(diǎn)足夠的強(qiáng)度，而圖一(b)的接頭設(shè)計(jì)則有很大改善。圖二表示印制板上通孔安裝元件引線與孔尺寸不同時(shí)對(duì)焊接質(zhì)量的影響。手工錫焊要點(diǎn)以下幾個(gè)要點(diǎn)是由錫焊機(jī)理引出并被實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明具有普遍適用性。掌握好加熱時(shí)間錫焊時(shí)可以采用不同的加熱速度，例如烙鐵頭形狀不良，用小烙鐵焊大焊件時(shí)我們不得不延長(zhǎng)時(shí)間以滿足錫料溫度的要求。在大多數(shù)情況下延長(zhǎng)加熱時(shí)間對(duì)電子產(chǎn)品裝配都是有害的，這是因?yàn)楹更c(diǎn)的結(jié)合層由于長(zhǎng)時(shí)間加熱而超過(guò)合適的厚度引起焊點(diǎn)性能劣化。印制板，塑料等材料受熱過(guò)多會(huì)變形變質(zhì)。元器件受熱后性能變化甚至失效。焊點(diǎn)表面由于焊劑揮發(fā)，失去保護(hù)而氧化。結(jié)論：在保證焊料潤(rùn)濕焊件的前提下時(shí)間越短越好。保持合適的溫度如果為了縮短加熱時(shí)間而采用高溫烙鐵焊校焊點(diǎn)，則會(huì)帶來(lái)另一方面的問(wèn)題：焊錫絲中的焊劑沒(méi)有足夠的時(shí)間在被焊面上漫流而過(guò)早揮發(fā)失效；焊料熔化速度過(guò)快影響焊劑作用的發(fā)揮；由于溫度過(guò)高雖加熱時(shí)間短也造成過(guò)熱現(xiàn)象。結(jié)論：保持烙鐵頭在合理的溫度范圍。一般經(jīng)驗(yàn)是烙鐵頭溫度比焊料熔化溫度高50°C較為適宜。理想的狀態(tài)是較低的溫度下縮短加熱時(shí)間，盡管這是矛盾的，但在實(shí)際操作中我們可以通過(guò)操作手法獲得令人滿意的解決方法。用烙鐵頭對(duì)焊點(diǎn)施力是有害的烙鐵頭把熱量傳給焊點(diǎn)主要靠增加接觸面積，用烙鐵對(duì)焊點(diǎn)加力對(duì)加熱是徒勞的。很多情況下會(huì)造成被焊件的損傷，例如電位器，開關(guān)，接插件的焊接點(diǎn)往往都是固定在塑料構(gòu)件上，加力的結(jié)果容易造成原件失效。錫焊操作要領(lǐng)焊件表面處理手工烙鐵焊接中遇到的焊件是各種各樣的電子零件和導(dǎo)線，除非在規(guī)模生產(chǎn)條件下使用“保險(xiǎn)期”內(nèi)的電子元件，一般情況下遇到的焊件往往都需要進(jìn)行表面清理工作，去除焊接面上的銹跡，油污，灰塵等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)。手工操作中常用機(jī)械刮磨和酒精，丙酮擦洗等簡(jiǎn)單易行的方法。預(yù)焊預(yù)焊就是將要錫焊的元器件引線或?qū)щ姷暮附硬课活A(yù)先用焊錫潤(rùn)濕，一般也稱為鍍錫，上錫，搪錫等。稱預(yù)焊是準(zhǔn)確的，因?yàn)槠溥^(guò)程合機(jī)理都是錫焊的全過(guò)程——焊料潤(rùn)濕焊件表面，靠金屬的擴(kuò)散形成結(jié)合層后而使焊件表面“鍍”上一層焊錫。預(yù)焊并非錫焊不可缺少的操作，但對(duì)于工烙鐵焊接特別是維修，調(diào)試，研制工作幾乎可以說(shuō)是必不可少的。不要用過(guò)量的焊劑適量的焊劑是必不可缺的，但不要認(rèn)為越多越好。過(guò)量的松香不僅造成焊后焊點(diǎn)周圍需要清洗的工作量，而且延長(zhǎng)了加熱時(shí)間（松香融化，揮發(fā)需要并帶走熱量），降低工作效率；而當(dāng)加熱時(shí)間不足時(shí)又容易夾雜到焊錫中形成“夾渣”缺陷；對(duì)開關(guān)元件的焊接，過(guò)量的焊劑容易流到觸點(diǎn)處，從而造成接觸不良。合適的焊劑量應(yīng)該是松香水僅能浸濕將要形成的焊點(diǎn)，不要讓松香水透過(guò)印制板流到元件面或插座孔里（如IC插座）。對(duì)使用松香芯的焊絲來(lái)說(shuō)，基本不需要再涂焊劑。保持烙鐵頭的清潔因?yàn)楹附訒r(shí)烙鐵頭長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，又接觸焊劑等受熱分解的物質(zhì)，其表面很容易氧化而形成一層黑色雜質(zhì)，這些雜質(zhì)幾乎形成隔熱層，使烙鐵頭失去加熱作用。因此要隨時(shí)在烙鐵架上蹭去雜質(zhì)。用一塊濕布或濕海綿隨時(shí)擦烙鐵頭，也是常用的方法。加熱要靠焊錫橋非流水線作業(yè)中，一次焊接的焊點(diǎn)形狀使多種多樣的，我們不可能不斷換烙鐵頭。要提高烙鐵頭加熱的效率，需要形成熱量傳遞的焊錫橋。所謂焊錫橋，就是靠烙鐵上保留少量焊錫作為加熱時(shí)烙鐵頭與焊件之間傳熱的橋梁。顯然由于金屬液的導(dǎo)熱效率遠(yuǎn)高于空氣，而使焊件很快被加熱到焊接溫度，如圖四。應(yīng)注意作為焊錫橋的錫保留量不可過(guò)多。焊錫量要合適過(guò)量的焊錫不但毫無(wú)必要地消耗了較貴的錫，而且增加了焊接時(shí)間，相應(yīng)降低了工作速度。更為嚴(yán)重的是在高密度的電路中，過(guò)量的錫很容易造成不易察覺(jué)的短路。但是焊錫過(guò)少不能形成牢固的結(jié)合，降低焊點(diǎn)強(qiáng)度，特別是在板上焊導(dǎo)線時(shí)，焊錫不足往往造成導(dǎo)線脫落。焊件要牢固在焊錫凝固之前不要使焊件移動(dòng)或振動(dòng)，特別使用鑷子夾住焊件時(shí)一定要等焊錫凝固再移去鑷子。這是因?yàn)楹稿a凝固過(guò)程是結(jié)品過(guò)程，根據(jù)結(jié)晶理論，在結(jié)品期間受到外力（焊件移動(dòng)）會(huì)改變結(jié)品條件，導(dǎo)致品體粗大，造成所謂“冷焊”。外觀現(xiàn)象是表面無(wú)光澤呈豆渣狀；焊點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，容易有氣隙和裂隙，造成焊點(diǎn)強(qiáng)度降低，導(dǎo)電性能差。因此，在焊錫凝固前一定要保持焊件靜止，實(shí)際操作時(shí)可以用各種適宜的方法將焊件固定，或使用可靠的夾持措施。烙鐵撤離有講究烙鐵處理要及時(shí)，而且撤離時(shí)的角度和方向?qū)更c(diǎn)形成有一定關(guān)系。撤烙鐵時(shí)輕輕旋轉(zhuǎn)一下，可保持焊點(diǎn)適當(dāng)?shù)暮噶?，這需要在實(shí)際操作中體會(huì)。錫焊技術(shù)要點(diǎn)錫焊技術(shù)要點(diǎn)作為一種操作技術(shù)，手工錫焊主要是通過(guò)實(shí)際訓(xùn)練才能掌握，但是遵循基本的原則，學(xué)習(xí)前人積累的經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用正確的方法，可以事半功倍地掌握操作技術(shù)。以下各點(diǎn)對(duì)學(xué)習(xí)焊接技術(shù)是必不可少地。錫焊基本條件1-焊件可焊性不是所有的材料都可以用錫焊實(shí)現(xiàn)連接的，只有一部分金屬有較好可焊性(嚴(yán)格的說(shuō)應(yīng)該是可以錫焊的性質(zhì))，才能用錫焊連接。一般銅及其合金，金，銀，鋅，竦等具有較好可焊性，而鋁，不銹鋼，鑄鐵等可焊性很差，一般需采用特殊焊劑及方法才能錫焊。焊料合格鉛錫焊料成分不合規(guī)格或雜質(zhì)超標(biāo)都會(huì)影響焊錫質(zhì)量，特別是某些雜質(zhì)含量，例如鋅，鋁，鎘等，即使是0.001%的含量也會(huì)明顯影響焊料潤(rùn)濕性和流動(dòng)性，降低焊接質(zhì)量。再高明的廚師也無(wú)法用劣質(zhì)的原料加工出美味佳肴，這個(gè)道理是顯而易見(jiàn)的。焊劑合適焊接不同的材料要選用不同的焊劑，即使是同種材料，當(dāng)采用焊接工藝不同時(shí)也往往要用不同的焊劑，例如手工烙鐵焊接和浸焊，焊后清洗與不清洗就需采用不同的焊劑。對(duì)于工錫焊而言，采用松香和活性松香能滿足大部分電子產(chǎn)品裝配要求。還要指出的是焊劑的量也是必須注意的，過(guò)多，過(guò)少都不利于錫焊。焊點(diǎn)設(shè)計(jì)合理合理的焊點(diǎn)幾何形狀，對(duì)保證錫焊的質(zhì)量至關(guān)重要，如圖一(a)所示的接點(diǎn)由于鉛錫料強(qiáng)度有限，很難保證焊點(diǎn)足夠的強(qiáng)度，而圖一(b)的接頭設(shè)計(jì)則有很大改善。圖二表示印制板上通孔安裝元件引線與孔尺寸不同時(shí)對(duì)焊接質(zhì)量的影響。手工錫焊要點(diǎn)以下幾個(gè)要點(diǎn)是由錫焊機(jī)理引出并被實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明具有普遍適用性。掌握好加熱時(shí)間錫焊時(shí)可以采用不同的加熱速度，例如烙鐵頭形狀不良，用小烙鐵焊大焊件時(shí)我們不得不延長(zhǎng)時(shí)間以滿足錫料溫度的要求。在大多數(shù)情況下延長(zhǎng)加熱時(shí)間對(duì)電子產(chǎn)品裝配都是有害的，這是因?yàn)楹更c(diǎn)的結(jié)合層由于長(zhǎng)時(shí)間加熱而超過(guò)合適的厚度引起焊點(diǎn)性能劣化。印制板，塑料等材料受熱過(guò)多會(huì)變形變質(zhì)。元器件受熱后性能變化甚至失效。焊點(diǎn)表面由于焊劑揮發(fā)，失去保護(hù)而氧化。結(jié)論：在保證焊料潤(rùn)濕焊件的前提下時(shí)間越短越好。保持合適的溫度如果為了縮短加熱時(shí)間而采用高溫烙鐵焊校焊點(diǎn)，則會(huì)帶來(lái)另一方面的問(wèn)題：焊錫絲中的焊劑沒(méi)有足夠的時(shí)間在被焊面上漫流而過(guò)早揮發(fā)失效；焊料熔化速度過(guò)快影響焊劑作用的發(fā)揮；由于溫度過(guò)高雖加熱時(shí)間短也造成過(guò)熱現(xiàn)象。結(jié)論：保持烙鐵頭在合理的溫度范圍。一般經(jīng)驗(yàn)是烙鐵頭溫度比焊料熔化溫度高50°C較為適宜。理想的狀態(tài)是較低的溫度下縮短加熱時(shí)間，盡管這是矛盾的，但在實(shí)際操作中我們可以通過(guò)操作手法獲得令人滿意的解決方法。用烙鐵頭對(duì)焊點(diǎn)施力是有害的烙鐵頭把熱量傳給焊點(diǎn)主要靠增加接觸面積，用烙鐵對(duì)焊點(diǎn)加力對(duì)加熱是徒勞的。很多情況下會(huì)造成被焊件的損傷，例如電位器，開關(guān)，接插件的焊接點(diǎn)往往都是固定在塑料構(gòu)件上，加力的結(jié)果容易造成原件失效。錫焊操作要領(lǐng)焊件表面處理手工烙鐵焊接中遇到的焊件是各種各樣的電子零件和導(dǎo)線，除非在規(guī)模生產(chǎn)條件下使用“保險(xiǎn)期”內(nèi)的電子元件，一般情況下遇到的焊件往往都需要進(jìn)行表面清理工作，去除焊接面上的銹跡，油污，灰塵等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)。手工操作中常用機(jī)械刮磨和酒精，丙酮擦洗等簡(jiǎn)單易行的方法。預(yù)焊預(yù)焊就是將要錫焊的元器件引線或?qū)щ姷暮附硬课活A(yù)先用焊錫潤(rùn)濕，一般也稱為鍍錫，上錫，搪錫等。稱預(yù)焊是準(zhǔn)確的，因?yàn)槠溥^(guò)程合機(jī)理都是錫焊的全過(guò)程——焊料潤(rùn)濕焊件表面，靠金屬的擴(kuò)散形成結(jié)合層后而使焊件表面“鍍”上一層焊錫。預(yù)焊并非錫焊不可缺少的操作，但對(duì)于工烙鐵焊接特別是維修，調(diào)試，研制工作幾乎可以說(shuō)是必不可少的。不要用過(guò)量的焊劑適量的焊劑是必不可缺的，但不要認(rèn)為越多越好。過(guò)量的松香不僅造成焊后焊點(diǎn)周圍需要清洗的工作量，而且延長(zhǎng)了加熱時(shí)間（松香融化，揮發(fā)需要并帶走熱量），降低工作效率；而當(dāng)加熱時(shí)間不足時(shí)又容易夾雜到焊錫中形成“夾渣”缺陷；對(duì)開關(guān)元件的焊接，過(guò)量的焊劑容易流到觸點(diǎn)處，從而造成接觸不良。合適的焊劑量應(yīng)該是松香水僅能浸濕將要形成的焊點(diǎn)，不要讓松香水透過(guò)印制板流到元件面或插座孔里（如IC插座）。對(duì)使用松香芯的焊絲來(lái)說(shuō)，基本不需要再涂焊劑。保持烙鐵頭的清潔因?yàn)楹附訒r(shí)烙鐵頭長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，又接觸焊劑等受熱分解的物質(zhì)，其表面很容易氧化而形成一層黑色雜質(zhì)，這些雜質(zhì)幾乎形成隔熱層，使烙鐵頭失去加熱作用。因此要隨時(shí)在烙鐵架上蹭去雜質(zhì)。用一塊濕布或濕海綿隨時(shí)擦烙鐵頭，也是常用的方法。加熱要靠焊錫橋非流水線作業(yè)中，一次焊接的焊點(diǎn)形狀使多種多樣的，我們不可能不斷換烙鐵頭。要提高烙鐵頭加熱的效率，需要形成熱量傳遞的焊錫橋。所謂焊錫橋，就是靠烙鐵上保留少量焊錫作為加熱時(shí)烙鐵頭與焊件之間傳熱的橋梁。顯然由于金屬液的導(dǎo)熱效率遠(yuǎn)高于空氣，而使焊件很快被加熱到焊接溫度，如圖四。應(yīng)注意作為焊錫橋的錫保留量不可過(guò)多。焊錫量要合適過(guò)量的焊錫不但毫無(wú)必要地消耗了較貴的錫，而且增加了焊接時(shí)間，相應(yīng)降低了工作速度。更為嚴(yán)重的是在高密度的電路中，過(guò)量的錫很容易造成不易察覺(jué)的短路。但是焊錫過(guò)少不能形成牢固的結(jié)合，降低焊點(diǎn)強(qiáng)度，特別是在板上焊導(dǎo)線時(shí)，焊錫不足往往造成導(dǎo)線脫落。焊件要牢固在焊錫凝固之前不要使焊件移動(dòng)或振動(dòng)，特別使用鑷子夾住焊件時(shí)一定要等焊錫凝固再移去鑷子。這是因?yàn)楹稿a凝固過(guò)程是結(jié)品過(guò)程，根據(jù)結(jié)晶理論，在結(jié)品期間受到外力（焊件移動(dòng)）會(huì)改變結(jié)品條件，導(dǎo)致品體粗大，造成所謂“冷焊”。外觀現(xiàn)象是表面無(wú)光澤呈豆渣狀；焊點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，容易有氣隙和裂隙，造成焊點(diǎn)強(qiáng)度降低，導(dǎo)電性能差。因此，在焊錫凝固前一定要保持焊件靜止，實(shí)際操作時(shí)可以用各種適宜的方法將焊件固定，或使用可靠的夾持措施。烙鐵撤離有講究烙鐵處理要及時(shí)，而且撤離時(shí)的角度和方向?qū)更c(diǎn)形成有一定關(guān)系。撤烙鐵時(shí)輕輕旋轉(zhuǎn)一下，可保持焊點(diǎn)適當(dāng)?shù)暮噶?，這需要在實(shí)際操作中體會(huì)。濺錫的影響減到最小濺錫的影響減到最小羅絲.伯恩遜、大衛(wèi).斯比羅里和杰弗里.安衛(wèi)勒（美）在回流之后，內(nèi)存模塊的連接器“金手指”可能出現(xiàn)濺錫的污染，這意味著產(chǎn)品的品質(zhì)和可靠性問(wèn)題和制造流程問(wèn)題。 濺錫只是表面污染的一種，其它類型包括水漬污染和助焊劑飛濺。這些影響較小，但由于焊錫飛濺，焊錫已實(shí)際上熔濕了“金手指”的表面。“小爆炸”濺錫有許多原因，不一定是回流焊接時(shí)熱的或熔化的焊錫爆發(fā)性的排氣結(jié)果。例如，通過(guò)觀察過(guò)程，以保證錫膏絲印時(shí)的最佳清潔度，濺錫問(wèn)題可以減少或消除。任何方法，如果使錫膏粉球可能沉積在金手指上，并在回流過(guò)程時(shí)仍存在，都可以產(chǎn)生濺錫。包括：在絲印期間沒(méi)有擦拭模板底面（模板臟）誤印后不適當(dāng)?shù)那鍧嵎椒ńz印期間不小心的處理機(jī)板材料和污染物中過(guò)多的潮汽極快的溫升斜率（超過(guò)每秒4°C）在后面的原因中，助焊劑的激烈排氣可能引起熔化焊接點(diǎn)中的小爆炸，促使焊錫顆粒變成在回流腔內(nèi)空中亂飛，飛濺在PCB上，污染連接器的“金手指”。PCB材料內(nèi)夾住潮氣的情況是一樣的，和助焊劑排氣有相同的效果。類似地，板表面上的外來(lái)污染也引起濺錫。濺錫的影響雖然人們對(duì)濺錫可能對(duì)連接器接口有有害的影響的關(guān)注，還沒(méi)有得到證實(shí)，但它仍然是個(gè)問(wèn)題，因?yàn)檩p微的飛濺“錫塊”產(chǎn)生對(duì)連接器金手指平面的破壞。這些錫塊是不柔順的，錫本身比金導(dǎo)電性差，特別是遭受氧化之后。第一個(gè)最容易的消除濺錫的方法是在錫膏的模板絲印過(guò)程。如果這個(gè)過(guò)程是產(chǎn)生濺錫的原因的話，那么通過(guò)良好的設(shè)備的管理及保養(yǎng)來(lái)得到控制，包括適當(dāng)?shù)慕z印機(jī)設(shè)定和操作員培訓(xùn)。如果原因不在這里，那么必須檢查其它方面。水印污染：其根本原因還未完全理解，雖然可能涉及許多根源。因?yàn)橐呀?jīng)顯示清潔的、未加工的、無(wú)錫膏的和沒(méi)有加元件的板，在回流后也會(huì)產(chǎn)生水印污染，所以其中包括了許多的原因：PCB制造殘留、爐中的凝結(jié)物、干助焊劑的飛濺、清洗板的殘留和導(dǎo)熱金的變色等。水印污染經(jīng)常難于發(fā)現(xiàn)，但其對(duì)連接器接口似乎并無(wú)影響。事實(shí)上內(nèi)存模塊的使用者并不關(guān)心這類表面污染，常?？醋鳛榻鸬淖兩?。助焊劑飛濺：一般理解為，助焊劑水滴在回流爐中變成空中亂飛，分散和附著在整個(gè)板上，包括金手指。有兩種理論試圖說(shuō)明助焊劑飛濺：溶劑排放理論和合并理論（絲印期間的清潔再次認(rèn)為有影響，但可控制）。溶劑排放理論：認(rèn)為錫膏助焊劑中使用的溶劑必須在回流時(shí)蒸發(fā)。如果使用過(guò)高溫度，溶劑會(huì)“閃沸”成氣體（類似于在熱鍋上滴水），把固體帶到空中，隨機(jī)散落到板上，成為助焊劑飛濺。為了證實(shí)或反駁這個(gè)理論，使用熱板對(duì)樣板進(jìn)行導(dǎo)熱性試驗(yàn)，并作測(cè)試。使用的溫度設(shè)定點(diǎn)分別為190°C，200°C和220°C。膏狀的助焊劑（不含焊錫粉末）在任何情況下都不出現(xiàn)飛濺?？墒牵a膏（含有粉末的助焊劑）在焊錫熔化和焊接期間始終都有飛濺。表一和表二是結(jié)果。表一、溶劑排氣模擬試驗(yàn)測(cè)試描述材料結(jié)果助焊劑載體（無(wú)粉末）印于銅箔試樣，放于設(shè)定為190°C、200°C和220°C的熱板上助焊劑載體B助焊劑載體D在試樣上沒(méi)有明顯的助焊劑飛濺，第二次結(jié)果相似將錫膏印于銅箔試樣，放于設(shè)定為190°C、200°C和220°C的熱板上回流錫膏B：90%金屬含量，Sn63/Pb37,-325/+500錫膏D：92%金屬含量，Sn63/Pb37,-325/+500兩種金屬含量都可以看到助焊劑飛濺，金屬含量較高的產(chǎn)生飛濺可能較少，但很難說(shuō)。第二次結(jié)果相似助焊劑A：Kester244，助焊劑B：92，助焊劑C：92J，助焊劑D:51SC，助焊劑E:73D，助焊劑F:75表二、從金屬焊接中的助焊劑飛濺模擬試驗(yàn)測(cè)試描述材料結(jié)果錫膏（有粉末）印于銅箔試樣，放于設(shè)定為190°C、200°C和220°C的熱板上錫膏B，90%，Sn63/Pb37，-325/+500錫膏D，90%，Sn63/Pb37，-325/+500在所有溫度設(shè)定上，錫膏B明顯比錫膏D濕潤(rùn)較快，結(jié)合更積極，結(jié)果助焊劑飛濺較多也看到錫膏D在所有溫度上的助焊劑飛濺，但比錫膏程度要小溫度越高，飛濺越厲害保溫區(qū)（干燥）模擬一錫膏印于銅箔試樣，在設(shè)定不同的溫度熱板上預(yù)熱不同的時(shí)間，保溫范圍150°C~170°C，時(shí)間1?4分鐘。試樣然后轉(zhuǎn)到第二塊熱板上，以220°C回流，并觀察助焊劑飛濺。錫膏B，90%，Sn63/Pb37，-325/+500在較高溫度下保溫超過(guò)2分鐘，減少或消除了助焊劑飛濺Sn62的錫膏和Sn63的錫膏比較，看是否Sn62較慢的結(jié)合速度會(huì)減少飛濺錫膏B：90%金屬含量，Sn63/Pb37,-325/+500錫膏B：90%，Sn62/Pb36/Ag2,-325/+500Sn62和Sn63都觀察到助焊劑飛濺，飛濺數(shù)量的差別肉眼觀察不出，觀察到Sn62的結(jié)合速度較慢助焊劑A：Kester244，助焊劑B：92,助焊劑C：92J，助焊劑D:51SC，助焊劑E：73D，助焊劑F：75可以推斷，如果助焊劑沸騰引起飛濺，那么當(dāng)助焊劑單獨(dú)加熱時(shí)應(yīng)該看到。可是，由于飛濺是在焊錫結(jié)合時(shí)觀察到的，這里應(yīng)該可找到其作用原理。測(cè)試說(shuō)明溶劑排氣理論不能解釋助焊劑飛濺。結(jié)合理論：當(dāng)焊錫熔化和結(jié)合時(shí)熔化材料的表面張力一一個(gè)很大的力量一在被夾住的助焊劑上施加壓力，當(dāng)足夠大時(shí)，猛烈地排出。這一理論得到了對(duì)BGA裝配內(nèi)焊錫空洞的研究的支持，其中描述了表面張力和助焊劑排氣之間的聯(lián)系（助焊劑排氣率模型）。因此，有力的噴出是助焊劑飛濺最可能的原因。接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)室助焊劑飛濺模擬說(shuō)明了結(jié)合的影響，甚至當(dāng)錫膏在回流前已烘干。盡管如此，完全的烘干大大地減少了飛濺（表三）。表三、來(lái)自金屬結(jié)合的助焊劑飛濺模擬一烘干研究溫度一分鐘二分鐘三分鐘四分鐘150oC觀察到飛濺1-2飛濺無(wú)飛濺無(wú)飛濺160oC1-2飛濺無(wú)飛濺無(wú)飛濺無(wú)飛濺170oC無(wú)飛濺無(wú)飛濺無(wú)飛濺無(wú)飛濺用錫膏B90%Sn63/Pb37合金作試驗(yàn)熔濕速度因?yàn)榻Y(jié)合模型看來(lái)會(huì)成功，所以調(diào)查了各種材料的熔濕速度。熔濕速度受合金類型、溫度、助焊劑載體和回流環(huán)境的影響。如圖一所說(shuō)明，溫度對(duì)熔濕速度有戲劇性的影響，溫度越高，速度越快。圖一、一種焊錫配方在不同溫度測(cè)試的熔濕速度，影響因素包括合金類型、溫度、助焊劑載體和回流環(huán)境。李寧成博士在其論文，“通過(guò)缺陷機(jī)制分析優(yōu)化回流曲線”中說(shuō)，惰性氣體（氮）也會(huì)增加熔濕速度。SMT專欄作家珍尼.黃博士和其它人的報(bào)告說(shuō)，共晶合金的熔濕速度傾向于比非共晶材料快。因此，Sn63/Pb37一般比Sn62/Pb36/Ag2熔濕速度更快。影響熔濕、從而影響結(jié)合和潛在飛濺的因素如表四所示。表四、可能引起濺錫的因素因素機(jī)制對(duì)飛濺的影響助焊劑載體活性劑不同的活性劑在回流時(shí)提高不同程度的濕潤(rùn)和結(jié)合速度快速的結(jié)合將增加助焊劑被夾住的可能性，將可能增加受夾助焊劑的壓力，因此引起助焊劑爆發(fā)性的排出。助焊劑載體溶劑及其含量溶劑類型和含量將影響預(yù)熱期間烘干程度增加溶劑含量將引起受夾住焊劑更激烈的排出合金類型合金影響回流期間的濕潤(rùn)和結(jié)合速度快速的結(jié)合將增加助焊劑被夾住的可能性，將可能增加受夾助焊劑的壓力，因此引起助焊劑爆發(fā)性的排出?；亓鳉夥斩栊裕ǖ┉h(huán)境增加回流期間的濕潤(rùn)和結(jié)合速度快速的結(jié)合將增加助焊劑被夾住的可能性，將可能增加受夾助焊劑的壓力，因此引起助焊劑爆發(fā)性的排出。焊錫熔化溫度更高的熔化溫度增加回流期間的濕潤(rùn)和結(jié)合速度快速的結(jié)合將增加助焊劑被夾住的可能性，將可能增加受夾助焊劑的壓力，因此引起助焊劑爆發(fā)性的排出。濺錫的解決方案預(yù)防：防止濺錫沉積的一個(gè)方法就是在金手指上涂敷一層可駁除的阻焊層，在絲印錫膏后涂敷，回流后拿掉。這個(gè)方法還沒(méi)有印證，可能成本高，因?yàn)闋可媸止ぷ鳂I(yè)，涂敷板上選擇性區(qū)域會(huì)造成困難，中斷生產(chǎn)流水作業(yè)。另外可選擇在金手指上貼臨時(shí)膠帶。這個(gè)方法也有同樣的缺點(diǎn)。最小化：優(yōu)化助焊劑載體的化學(xué)成份，和回流溫度曲線，將濺錫減到最低。為了證明這一點(diǎn)，得到內(nèi)存模塊制造商的支持，通過(guò)評(píng)估對(duì)材料和回流溫度曲線優(yōu)化的影響，來(lái)評(píng)價(jià)表準(zhǔn)錫膏系統(tǒng)。清楚地表明活性劑、溶劑、合金和回流溫度曲線對(duì)濺錫程度有重要影響。因此，有信心著手解決問(wèn)題，這些參數(shù)的適當(dāng)調(diào)整可以將濺錫減到最小。非標(biāo)準(zhǔn)材料，如聚合助焊劑系統(tǒng)由于成本高、貨架壽命絲印壽命短、工藝變化范圍小、并返工困難，不包括在本研究范圍。但是，聚合助焊劑有希望最終提供一個(gè)可能最小化的濺錫解決方案，因?yàn)闈撛诘娘w濺材料在溫度激化的聚合過(guò)程中被包圍。因此，沒(méi)有液體助焊劑留下來(lái)產(chǎn)生飛濺。測(cè)試樣板是一塊六個(gè)小板的內(nèi)存模塊，沒(méi)有貼裝元件。（已發(fā)現(xiàn)元件回減小濺錫的影響，因?yàn)樵?huì)阻隔助焊劑從金手指上排出）?，F(xiàn)有生產(chǎn)材料和溫度曲線作基本的試驗(yàn)條件（表五）。生產(chǎn)電路板的飛濺水平大約每100塊組合板有一個(gè)飛濺錫球。兩個(gè)工程師通過(guò)20倍的顯微鏡觀察所有的板，以評(píng)估濺錫程度。表五、測(cè)試材料助焊劑載體描述相對(duì)濕潤(rùn)速度溶劑含量回流環(huán)境溶劑揮發(fā)性助焊劑A現(xiàn)有生產(chǎn)材料（內(nèi)存模塊制造商的）中等殘留，RMA型未知中推薦惰性高助焊劑B高級(jí)、高性能、長(zhǎng)絲印壽命，中等殘留快中空氣或惰性低助焊劑C高級(jí)、高性能、長(zhǎng)絲印壽命，中等殘留快中空氣或惰性低助焊劑D高性能、RMA型，長(zhǎng)絲印壽命，中等殘留慢中空氣或惰性低助焊劑E低殘留，高溶劑含量，空氣或氮?dú)饣亓髀咄扑]惰性中助焊劑F極低殘留，惰性回流慢高惰性中助焊劑A:Kester244,B:92,C:92J,D:51SC,E:73D,F:75在線研究中使用不同特性的表準(zhǔn)錫膏。根據(jù)其不同的濕潤(rùn)速度和溶劑性能來(lái)選擇這些材料。為減少研究中的變量參數(shù)，所有錫膏使用同一種合金：Sn63/Pb37，粒度-325/+500目。最小化試驗(yàn)結(jié)果回流溫度曲線的選擇：試驗(yàn)期間得到明確，回流曲線和材料類型兩者都必須調(diào)整以使飛濺最小。測(cè)試使用的兩條主要的回流曲線不同在于其保溫區(qū)的特性。沒(méi)有平坦保溫區(qū)的線性上升溫度曲線（圖二）結(jié)果是所有材料都存在一些濺錫，在原來(lái)的生產(chǎn)材料上增加了濺錫。因此，這個(gè)曲線形狀沒(méi)有作繼續(xù)研究?；陲w濺機(jī)制的假設(shè)，這個(gè)線性的曲線沒(méi)有充分烘干助焊劑。一個(gè)更有前途的基本曲線形狀包括一個(gè)160oC的高溫保溫（烘干），以蒸發(fā)所有溶劑（圖三）。這種溶劑失散增加助焊劑剩余的粘性，減少揮發(fā)成份，因此減少飛濺?？墒?，這樣烘干的潛在問(wèn)題包括熔濕變差和產(chǎn)生空洞。使用惰性氣體（氮?dú)猓┛梢詭椭纳迫蹪窈蜏p少空洞，但對(duì)飛濺卻無(wú)效果。這個(gè)曲線也是一個(gè)“長(zhǎng)”曲線，消除了過(guò)快溫升率的需要（最高每秒175oC）。圖二、線性溫升曲線，沒(méi)有保溫平臺(tái)區(qū)，對(duì)任何焊錫和助焊劑材料都造成一些濺錫圖三、有一個(gè)高溫保溫區(qū)的溫度曲線，溶劑的消失提高余下的助焊劑粘性，因此減少濺錫所有溫度曲線研究的結(jié)果在圖四和表六中總結(jié)。光板上測(cè)得的飛濺程度，在已貼裝元件的生產(chǎn)板上大大減少。估計(jì)表明，光板上少于10-20個(gè)飛濺錫球，將在貼裝元件板上不產(chǎn)生飛濺。因此，助焊劑類型D，E和F（表五）都提供了可行的濺錫解決方案。D型助焊劑載體有其它有點(diǎn)，工藝范圍大和可以空氣回流。三種材料的特點(diǎn)都是熔濕速度慢，但溶劑種類不同，這顯示所有溶劑都可以有效烘干，熔濕速度才是助焊劑飛濺的關(guān)鍵因素。圖四、每一種材料在內(nèi)存模塊六合一板上的飛濺結(jié)果