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高都講解SMT組裝工藝

2020-10-30 17:50:31
SMT組裝工藝與焊接前的每個工藝步驟密切相關(guān),包括資金投入、PCB電路板設(shè)計(jì)、元件可焊性、組裝操作、助焊劑選擇、溫度/時間控制、焊料和晶體結(jié)構(gòu)等。
1焊料
目前波峰焊最常用的焊料是共晶錫鉛合金:錫63%;鉛為37%,所以錫鍋內(nèi)的焊料溫度應(yīng)始終控制在比合金液溫度高183的范圍內(nèi),且溫度應(yīng)均勻。過去,250的溫度被視為“標(biāo)準(zhǔn)”。
通過焊劑技術(shù)的創(chuàng)新,控制了整個焊接錫鍋內(nèi)焊料溫度的均勻性,并增加了預(yù)熱器。發(fā)展趨勢是使用溫度較低的焊接錫鍋。通常將焊接錫鍋的溫度設(shè)定在230-240的范圍內(nèi)。一般元器件沒有統(tǒng)一的熱質(zhì)量,需要保證所有焊點(diǎn)達(dá)到足夠的溫度才能形成合格的焊點(diǎn)。
重要的問題是提供足夠的熱量來提高所有引線和焊盤的溫度,以保證焊料的流動性,潤濕焊點(diǎn)的兩側(cè)。焊料的較低溫度將減少對元件和基底的熱沖擊,這有助于減少浮渣的形成。在焊劑涂覆操作和焊劑化合物的共同作用下,出峰口可以有足夠的焊劑,從而減少毛刺和焊球的產(chǎn)生。
錫鍋內(nèi)的焊料成分與時間密切相關(guān),即隨著時間的變化而變化,從而導(dǎo)致浮渣的形成,這是從焊接部件上去除殘留物和其他金屬雜質(zhì)以及焊接過程中錫損耗的原因。這些因素會降低焊料的流動性。在采購中,各種標(biāo)準(zhǔn)(如IPC/J-STD- 006,有明確規(guī)定)應(yīng)規(guī)定金屬微量浮渣和焊料的錫含量的最大限值。
在焊接過程中,ANSI/J-STD-001B標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了焊料純度的要求。除了限制浮渣63% 錫;在37%鉛合金,錫的最低含量不應(yīng)低于61.5%。波峰焊組件上有機(jī)游動層的金、銅濃度比過去聚集得更快。這種聚集,加上明顯的錫損耗,會使焊料失去流動性,導(dǎo)致焊接問題。焊料中的浮渣通常會導(dǎo)致焊點(diǎn)粗糙和顆粒狀。由于焊接錫鍋內(nèi)積聚的浮渣或部件本身暗淡粗糙的殘留物,粒狀焊點(diǎn)也可能是錫含量低的標(biāo)志,這可能是當(dāng)?shù)靥厥獾暮更c(diǎn),也可能是錫鍋內(nèi)錫損耗的結(jié)果。這種外觀也可能是由固化過程中的振動或沖擊引起的。
焊點(diǎn)的出現(xiàn)可以直接反映工藝問題或者材料問題。為了保持焊料“滿罐”狀態(tài)并根據(jù)過程控制方案,檢查焊接錫罐分析非常重要。一般來說,焊接錫鍋不需要“傾倒”焊劑,因?yàn)楹附渝a鍋內(nèi)有浮渣。在常規(guī)應(yīng)用中,需要向錫罐中添加焊料,以便錫罐中的焊料總是滿的。
在失去錫,的情況下,添加純錫有助于保持所需的濃度。為了監(jiān)測錫鍋中的化合物,需要進(jìn)行常規(guī)分析。如果添加了錫,則應(yīng)對其進(jìn)行取樣和分析,以確保焊料成分的正確比例。人渣太多是另一個棘手的問題。毫無疑問,焊渣總是存在于焊接錫鍋內(nèi),尤其是在大氣中焊接時。“芯片波峰”的使用對于焊接高密度部件非常有幫助,因?yàn)楸┞对诖髿庵械暮噶媳砻嫣?,氧化了焊料,所以會產(chǎn)生更多的浮渣。當(dāng)錫鍋內(nèi)的焊料表面覆蓋有浮渣層時,氧化速度會變慢。
焊接時,由于錫鍋內(nèi)波峰的湍流和流動,會產(chǎn)生更多的浮渣。推薦的套路方法是撇去浮渣。如果經(jīng)常撇渣,會產(chǎn)生更多的浮渣,消耗更多的焊料。浮渣也可能混合在波峰中,導(dǎo)致波峰不穩(wěn)定或湍流,因此需要對錫罐中的液體成分進(jìn)行更多的維護(hù)。如果允許減少錫罐中的焊料量,這種現(xiàn)象很可能發(fā)生在焊料表面的浮渣會進(jìn)入泵中。有時候,一個粒狀焊點(diǎn)會夾雜著浮渣。最初發(fā)現(xiàn)的浮渣可能是由粗糙的峰引起的,并可能堵塞泵。錫鍋應(yīng)配備可調(diào)節(jié)的低容量焊料傳感器和報警裝置。
2波峰
波峰焊工藝中,波峰是核心。預(yù)熱、涂焊劑、無污染的金屬可以通過傳送帶送到焊接工位,與一定溫度的焊料接觸,然后加熱,使焊劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),焊料合金通過波峰功率形成互連,這是最關(guān)鍵的一步。目前常用的對稱峰叫主峰。設(shè)定泵速、峰值高度、潤濕深度、輸送角度和輸送速度為實(shí)現(xiàn)良好的焊接特性提供了全方位的條件。數(shù)據(jù)要適當(dāng)調(diào)整。離開峰值(出口端)后,焊料應(yīng)減速并停止緩慢運(yùn)行。
PCB隨著波峰運(yùn)行時會將焊料推到末端的出口。

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