錫膏在回流焊均熱階段特性變化:
回流焊均熱階段設定主要應參考焊錫膏供應商的建議和PCB板熱容的大小。因為均熱 階段有兩個作用,個是使整個PCB板都能達到均勻的溫度,均熱的目的是為了減少進入回流區(qū)的熱應力沖擊,以及其它焊接問題如元件翹起,某些大體積元件冷焊等。均熱階段另個重要作用就是焊錫膏中的助焊劑開始發(fā)生活性反應,增大焊件表面潤濕性能(及表面能),使得融化的焊錫能夠很好地潤濕焊件表面。由于均熱段的重要性,因此均熱時間和溫度必須很好地控制,既要保證助焊劑能很好地清潔焊面,又要保證助焊劑到達回流前沒有完全消耗掉。助焊劑要保留到回流焊階段是必需的,它能促進焊錫潤濕過程和防止焊接表面的再氧化。尤其是目前使用低殘留,免清洗(no-clean)的焊錫膏技術(shù)越來越多的情況下,焊膏的活性不是很強,且回流焊接的也多為空氣回流焊,更應注意不能在均熱階段把助焊劑消耗光。
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四、PCB進入冷卻區(qū),使焊點凝固此;時完成了回流焊。
在此階段,溫度冷卻到固相溫度以下,使焊點凝固。冷卻速率將對焊點的強度產(chǎn)生影響。冷卻速率過慢,將導致過量共晶金屬化合物產(chǎn)生,以及在焊接點處易發(fā)生大的晶粒結(jié)構(gòu),使焊接點強度變低,冷卻區(qū)降溫速率般在4℃/S左右,冷卻75℃即可。
無鉛回流焊冷卻裝置和助焊劑管理
無鉛回流焊接溫度明顯高于有鉛回流焊,對設備的冷卻功能提出了更高的要求??煽氐妮^快冷卻速度可以使無鉛焊點結(jié)構(gòu)更致密,對提高焊點機械強度帶來幫助。在這里給大家分享一下無鉛回流焊冷卻裝置和助焊劑管理。
如果生產(chǎn)大熱容量的線路板時,如果僅使用風冷方式,線路板在冷卻時將很難達到3-5度/秒的冷卻要求,而冷卻斜率達不到要求將使焊點結(jié)構(gòu)松散,而直接影響到焊點的可靠性。因此,大熱容量的線路板無鉛生產(chǎn)建議采用雙循環(huán)水冷裝置,同時設備對冷卻斜率應可以按要求設置并完全可控。
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五、印刷工藝不同。高溫錫膏多用于一次回流焊印刷中,而低溫錫膏大部分是用在雙面回流焊工藝時的第二次回流的時候,因為一次回流面有較大的器件,當?shù)诙位亓魇褂猛蝗埸c的焊膏時容易使已焊接的一次回流面(二次回流過爐時是倒置的)的大的器件出現(xiàn)虛焊甚至脫落,因此第二次回流時一般采用低溫焊膏,當其達到熔點時但一次回流面的焊錫不會出現(xiàn)二次熔化。
六、配方成熟度不同。高溫錫膏的配方相對來說更成熟,成分穩(wěn)定,濕潤性適中;低溫錫膏配方相對來說,成熟度次一點,成分不穩(wěn)定,容易干,粘性保持性差。
無鉛回流焊冷卻速率對焊點質(zhì)量的影響
研究無鉛回流焊冷卻速率對焊接點質(zhì)量的影響,需要從多個角度入手,這是保障失控理解無鉛回流焊工藝流程運行原理的關(guān)鍵所在,也是自動回流焊點質(zhì)量控制和管理工作的重點。具體來講,我們可以從以下幾個角度去進行研究:
一、無鉛焊料微觀組織的角度來看
微觀組織是回流焊點質(zhì)量的重要參考標準,因此研究冷卻速率對無鉛焊料微觀組織的影響,也是很有必要的。器研究的方法為:以Sn-3.5Ag合金為研究對象,非標選用坩堝冷,空冷,水冷和快冷四種冷卻方式,由此得到該合金材料冷卻的微觀組織對照信息,對于微觀組織對照結(jié)果進行分析,得出對應的結(jié)論。實驗研究的結(jié)果是:冷卻速率對于焊料鑄造合金微觀組織的影響,與對于Sn-Ag合金的影響比較類似。在快速冷卻的條件下,往往可以獲取細密的初晶,慢冷條件下獲取到的往往是粗大的樹枝狀組織。簡而言之,我無鉛回流焊冷卻過程中,冷卻速率會對于無鉛焊料微觀組織產(chǎn)生影響,進而影響到焊點質(zhì)量。
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回流焊接的基本要求
一、適當?shù)幕亓骱笩崃浚?
適當?shù)幕亓骱笩崃恐笇τ谒泻附用娴牟牧希急仨氂凶銐虻臒崮苁顾鼈內(nèi)刍托纬山饘匍g界面(IMC),足夠的熱也是提供潤濕的基本條件之一。另一方面,熱量又必須控制在一定程度內(nèi),以確保所接觸到的材料(不只是焊端)不會受到熱損壞,以及IMC層的形成不至于太厚。
二、良好的回流焊點潤濕;
回流焊點潤濕除了是較好可焊性的象征外,也是形成最終焊點形狀的重要條件。不良的潤濕現(xiàn)象通常說明焊點的結(jié)構(gòu)不理想,包括IMC的未完整成形以及焊點填充不良等問題。這些問題都會影響焊點的壽命。
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回流焊接升溫階段:一些問題容易被忽略,但事實上對焊接質(zhì)量的影響還是比較大的,比如立碑、芯吸、焊劑飛濺等缺點大都發(fā)生在此階段;特別是在無鉛焊接工藝條件下,更是如此!從減少焊接缺點的角度,我們希望這個階段的升溫速度越小越好。焊接階段:主要完成三項任務:所有焊點達到焊接需要的比較低溫度;焊料與被焊材料元素擴散,形成金屬間化合物(IMC);大尺寸元件達到熱平衡,減少冷卻后焊點的應力。完成這三項任務需要的條件就是焊接的峰值溫度與時間必須足夠。回流焊接大部分的缺點產(chǎn)生都在這個階段,具體來說就是溫度和時間設置上存在問題。南昌Heller回流爐
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