回流焊技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制復(fù)習(xí)課程

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。 在回流爐里， 其內(nèi)部對于我們來 說是一個黑箱，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間的函數(shù)，當(dāng)在笛卡爾平面作圖時，回流過 程中在任何給定的時間上，代表 PCB 上一個特定點上的溫度形成一條曲線。幾個參數(shù)影響曲線的形狀，其中最關(guān)鍵的是傳送帶速度和每個區(qū)的溫度設(shè) 定。帶速決定機板暴露在每個區(qū)所設(shè)定的

2、溫度下的持續(xù)時間， 增加持續(xù)時間可以 允許更多時間使電路裝配接近該區(qū)的溫度設(shè)定。 每個區(qū)所花的持續(xù)時間總和決定 總共的處理時間。每個區(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) 生一個較大的溫差。 增加區(qū)的設(shè)定溫度允許機板更快地達(dá)到給定溫度。 因此，必 須作出一個圖形來決定PCB的溫度曲線。接下來是這個步驟的輪廓，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：實時測溫儀，即時傳送溫度 / 時間數(shù)據(jù) 和作出圖形；而另一種測溫儀采樣儲存數(shù)據(jù)，然后上載到計算機。將熱電偶使用高溫焊錫如銀/錫合金，焊

3、點盡量最小附著于 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)時間、 錫膏活 性溫度、合金熔點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部分或區(qū)間組成， 前面三個區(qū)加熱、最后一個區(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。（理論上理想的回流曲線由四個區(qū)組成，前面三個

4、區(qū)加熱、最后一個區(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25°C速度連續(xù)上升，溫度升得太快會引起某些缺陷，如陶瓷電 容的細(xì)微裂紋，而溫度上升太慢，錫膏會感溫過度，沒有足夠的時間使PCB達(dá)到 活性溫度。爐的預(yù)熱區(qū)一般占整個加熱通道長度的2533%活性區(qū)，有時叫做干燥或浸濕區(qū)，這個區(qū)一般占加熱通道的 3350%有兩 個功用，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 120150。C,如果活性區(qū)的溫度設(shè) 定

5、太高，助焊劑沒有足夠的時間活性化。因此理想的曲線要求相當(dāng)平穩(wěn)的溫度， 這樣使得PCB的溫度在活性區(qū)開始和結(jié)束時是相等的?；亓鲄^(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,這個區(qū)的溫度設(shè)定太高會引起 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，焊點達(dá)到固態(tài)的結(jié)構(gòu)越緊密，得到焊接點的質(zhì)量越高，結(jié)合完整性越好。實際溫度曲線當(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，利用溫度測試儀進(jìn)行測試以觀察其溫度曲線是否與我

6、們 的預(yù)定曲線相符。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)間末實際板溫預(yù)熱210°140°C活性180° C150°C回流240° C210°C以下是一些不良的回流曲線類型:圖一、預(yù)熱不足或過多的回流曲線穌丄熹冋博滬底:-1 加惑勵苴十:k,'I:価魁巧：話T牛X回流區(qū) 檔卻區(qū)圖二、活性區(qū)溫度太高或太低回沛:溫丿逶'uuJC回曲l-仆畤"回涯尢Sst 滅十回冠臥力口無if

7、l5有*I - a ,. ?9丁更瘋啦；回痂險： 拎知區(qū)圖三、回流太多或不夠回范狙庶活炷迅度加怖i謀苗:回淋4叢:冷卻居:預(yù)礬?區(qū):初!土I;尤-烽卻鳳閔境:XT無厭悴扁 jSjfe吋網(wǎng)（速廉旳函報圖四、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)記錄或儲存以備后用。雖然這個過程開始很慢和費力，但最終可以取得熟練和速度，結(jié)果得到高品質(zhì)的PCB的高效率的生產(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

8、太快。6、助焊劑活性不夠。7、太多顆粒小的錫粉。&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)焊盤或印制導(dǎo)線的之間距離為0.13mm時，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。焊盤上太多錫膏，回流溫度峰值太高等。? 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

9、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 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%良好品的保障，因此我們必 須對每一個PCBA進(jìn)行檢查。檢查著重項目：PCBA勺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安全地運送到客戶（下一工序）的手上。要保證運輸途中 的PCBA勺安全，我們就要有可靠的包裝以進(jìn)行運輸。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®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)日期檢驗人