❶ 如何手工焊接需要迴流焊晶元
用迴流焊焊接,溫度一般都要400°左右,焊接時的溫度和晶元的實際耐溫沒有很大的關系,一般焊接需要注意,是否虛焊,漏焊。手工焊接,最好能用一把恆溫烙鐵。
❷ 迴流焊工作原理
由於電子產品PCB板不斷小型化的需要,出現了片狀元件,傳統的焊接方法已不能適應需要。首先在混合集成電路板組裝中採用了迴流焊工藝,組裝焊接的元件多數為片狀電容、片狀電感,貼裝型晶體管及二極體等。隨著SMT整個技術發展日趨完善,多種貼片元件(SMC)和貼裝器件(SMD)的出現,作為貼裝技術一部分的迴流焊工藝技術及設備也得到相應的發展,其應用日趨廣泛,幾乎在所有電子產品領域都已得到應用,而迴流焊技術,圍繞著設備的改進也經歷以下發展階段。
編輯本段熱板傳導迴流焊
這類迴流焊爐依靠傳送帶或推板下的熱源加熱,通過熱傳導的方式加熱基板上的元件,用於採用陶瓷(Al2O3)基板厚膜電路的單面組裝,陶瓷基板上只有貼放在傳送帶上才能得到足夠的熱量,其結構簡單,價格便宜。我國的一些厚膜電路廠在80年代初曾引進過此類設備。 迴流焊外觀
編輯本段紅外線輻射迴流焊:
此類迴流焊爐也多為傳送帶式,但傳送帶僅起支托、傳送基板的作用,其加熱方式主要依紅外線熱源以輻射方式加熱,爐膛內的溫度比前一種方式均勻,網孔較大,適於對雙面組裝的基板進行迴流焊接加熱。這類迴流焊爐可以說是迴流焊爐的基本型。在我國使用的很多,價格也比較便宜。
編輯本段紅外加熱風(Hot air)迴流焊:
這類迴流焊爐是在IR爐的基礎上加上熱風使爐內溫度更均勻,單純使用紅外輻射加熱時,人們發現在同樣的加熱環境內,不同材料及顏色吸收熱量是不同的,即(1)式中Q值是不同的,因而引起的溫升ΔT也不同,例如IC等SMD的封裝是黑色的酚醛或環氧,而引線是白色的金屬,單純加熱時,引線的溫度低於其黑色的SMD本體。加上熱風後可使溫度更均勻,而克服吸熱差異及陰影不良情況,IR + Hot air的迴流焊爐在國際上曾使用得很普遍。
編輯本段充氮(N2)迴流焊:
隨著組裝密度的提高,精細間距(Fine pitch)組裝技術的出現,產生了充氮迴流焊工藝和設備,改善了迴流焊的質量和成品率,已成為迴流焊的發展方向。氮氣迴流焊有以下優點: (1) 防止減少氧化 (2) 提高焊接潤濕力,加快潤濕速度 (3) 減少錫球的產生,避免橋接,得到列好的焊接質量 得到列好的焊接質量特別重要的是,可以使用更低活性助焊劑的錫膏,同時也能提高焊點的性能,減少基材的變色,但是它的缺點是成本明顯的增加,這個增加的成本隨氮氣的用量而增加,當你需要爐內達到1000ppm含氧量與50ppm含氧量,對氮氣的需求是有天壤之別的。現在的錫膏製造廠商都在致力於開發在較高含氧量的氣氛中就能進行良好的焊接的免洗焊膏,這樣就可以減少氮氣的消耗。 對於中迴流焊中引入氮氣,必須進行成本收益分析,它的收益包括產品的良率,品質的改善,返工或維修費的降低等等,完整無誤的分析往往會揭示氮氣引入並沒有增加最終成本,相反,我們卻能從中收益。 在目前所使用的大多數爐子都是強制熱風循環型的,在這種爐子中控制氮氣的消耗不是容易的事。有幾種方法來減少氮氣的消耗量,減少爐子進出口的開口面積,很重要的一點就是要用隔板,卷簾或類似的裝置來阻擋沒有用到的那部分進出口的空間,另外一種方式是利用熱的氮氣層比空氣輕且不易混合的原理,在設計爐的時候就使得加熱腔比進出口都高,這樣加熱腔內形成自然氮氣層,減少了氮氣的補償量並維護在要求的純度上。
編輯本段雙面迴流焊
雙面PCB已經相當普及,並在逐漸變得復那時起來,它得以如此普及,主要原因是它給設計者提供了極為良好的彈性空間,從而設計出更為小巧,緊湊的低成本的產品。到今天為止,雙面板一般都有通過迴流焊接上面(元件面),然後通過波峰焊來焊接下面(引腳面)。目前的一個趨勢傾向於雙面迴流焊,但是這個工藝製程仍存在一些問題。大板的底部元件可能會在第二次迴流焊過程中掉落,或者底部焊接點的部分熔融而造成焊點的可靠性問題。 已經發現有幾種方法來實現雙面迴流焊:一種是用膠來粘住第一面元件,那當它被翻過來第二次進入迴流焊時元件就會固定在位置上而不會掉落,這個方法很常用,但是需要額外的設備和操作步驟,也就增加了成本。第二種是應用不同熔點的焊錫合金,在做第一面是用較高熔點的合金而在做第二面時用低熔點的合金,這種方法的問題是低熔點合金選擇可能受到最終產品的工作溫度的限制,而高熔點的合金則勢必要提高迴流焊的溫度,那就可能會對元件與PCB本身造成損傷。對於大多數元件,熔接點熔錫表面張力足夠抓住底部元件話形成高可靠性的焊點,元件重量與引腳面積之比是用來衡量是否能進行這種成功焊接一個標准,通常在設計時會使用30g/in2這個標准,第三種是在爐子低部吹冷風的方法,這樣可以維持PCB底部焊點溫度在第二次迴流焊中低於熔點。但是潛在的問題是由於上下面溫差的產生,造成內應力產生,需要用有效的手段和過程來消除應力,提高可靠性。 以上這些製程問題都不是很簡單的。但是它們正在被成功解決之中。勿容置疑,在未來的幾年,雙面板會斷續在數量上和復雜性性上有很大發展。
編輯本段通孔迴流焊
通孔迴流焊有時也稱作分類元件迴流焊,正在逐漸興起。它可以去除波峰焊環節,而成為PCB混裝技術中的一個工藝環節。一個最大的好處就是可以在發揮表面貼裝製造工藝的優點的同時使用通孔插件來得到較好的機械聯接強度。對於較大尺寸的PCB板的平整度不能夠使所有表面貼裝元器件的引腳都能和焊盤接觸,同時,就算引腳和焊盤都能接觸上,它所提供的機械強度也往往是不夠大的,很容易在產品的使用中脫開而成為故障點。 盡管通孔迴流焊可發取得償還好處,但是在實際應用中仍有幾個缺點,錫膏量大,這樣會增加因助焊劑的揮了冷卻而產生對機器污染的程度,需要一個有效的助焊劑殘留清除裝置。另外一點是許多連接器並 沒有設計成可以承受迴流焊的溫度,早期基於直接紅外加熱的爐子已不能適用,這種爐子缺少有效的熱傳遞效率來處理一般表面貼裝元件與具有復雜幾何外觀的通孔連接器同在一塊PCB上的能力。只有大容量的具有高的熱傳遞的強制對流爐子,才有可能實現通孔迴流,並且也得到實踐證明,剩下的問題就是如何保證通孔中的錫膏與元件腳有一個適當的迴流焊溫度曲線。隨著工藝與元件的改進,通孔迴流焊也會越來越多被應用。 影響迴流焊工藝的因素很多,也很復雜,需要工藝人員在生產中不斷研究探討,將從多個方面來進行探討。
溫度曲線的建立
溫度曲線是指SMA通過迴流爐時,SMA上某一點的溫度隨時間變化的曲線。溫度曲線提供了一種直觀的方法,來分析某個元件在整個迴流焊過程中的溫度變化情況。這對於獲得最佳的可焊性,避免由於超溫而對元件造成損壞,以及保證焊接質量都非常有用。溫度曲線採用爐溫測試儀來測試,目前市面上有很多種爐溫測試儀供使用者選擇。
預熱段
該區域的目的是把室溫的PCB盡快加熱,以達到第二個特定目標,但升溫速率要控制在適當范圍以內,如果過快,會產生熱沖擊,電路板和元件都可能受損;過慢,則溶劑揮發不充分,影響焊接質量。由於加熱速度較快,在溫區的後段SMA內的溫差較大。為防止熱沖擊對元件的損傷,一般規定最大速度為4℃/s。然而,通常上升速率設定為1-3℃/s。典型的升溫速率為2℃/s。
保溫段
保溫段是指溫度從120℃-150℃升至焊膏熔點的區域。其主要目的是使SMA內各元件的溫度趨於穩定,盡量減少溫差。在這個區域里給予足夠的時間使較大元件的溫度趕上較小元件,並保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發。到保溫段結束,焊盤、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去,整個電路板的溫度達到平衡。應注意的是SMA上所有元件在這一段結束時應具有相同的溫度,否則進入到迴流段將會因為各部分溫度不均產生各種不良焊接現象。
迴流段
在這一區域里加熱器的溫度設置得最高,使組件的溫度快速上升至峰值溫度。在迴流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同,一般推薦為焊膏的熔點溫度加上20-40℃。對於熔點為183℃的63Sn/37Pb焊膏和熔點為179℃的Sn62/Pb36/Ag2焊膏,峰值溫度一般為210-230℃,再流時間不要過長,以防對SMA造成不良影響。理想的溫度曲線是超過焊錫熔點的「尖端區」覆蓋的面積最小。
冷卻段
這段中焊膏內的鉛錫粉末已經熔化並充分潤濕被連接表面,應該用盡可能快的速度來進行冷卻,這樣將有助於得到明亮的焊點並有好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會導致電路板的更多分解而進入錫中,從而產生灰暗毛糙的焊點。在極端的情形下,它能引起沾錫不良和減弱焊點結合力。冷卻段降溫速率一般為3-10℃/s,冷卻至75℃即可。
橋聯
焊接加熱過程中也會產生焊料塌邊,這個情況出現在預熱和主加熱兩種場合,當預熱溫度在幾十至一網路范圍內,作為焊料中成分之一的溶劑即會降低粘度而流出,如果其流出的趨勢是十分強烈的,會同時將焊料顆粒擠出焊區外的含金顆粒,在熔融時如不能返回到焊區內,也會形成滯留的焊料球。 除上面的因素外,SMD元件端電極是否平整良好,電路線路板布線設計與焊區間距是否規范,阻焊劑塗敷方法的選擇和其塗敷精度等都會是造成橋聯的原因。
立碑(曼哈頓現象)
片式元件在遭受急速加熱情況下發生的翹立,這是因為急熱使元件兩端存在溫差,電極端一邊的焊料完全熔融後獲得良好的濕潤,而另一邊的焊料未完全熔融而引起濕潤不良,這樣促進了元件的翹立。因此,加熱時要從時間要素的角度考慮,使水平方向的加熱形成均衡的溫度分布,避免急熱的產生。 防止元件翹立的主要因素有以下幾點: ①選擇粘接力強的焊料,焊料的印刷精度和元件的貼裝精度也需提高; ②元件的外部電極需要有良好的濕潤性和濕潤穩定性。推薦:溫度40℃以下,濕度70%RH以下,進廠元件的使用期不可超過6個月; ③採用小的焊區寬度尺寸,以減少焊料熔融時對元件端部產生的表面張力。另外可適當減小焊料的印刷厚度,如選用100μm; ④焊接溫度管理條件設定也是元件翹立的一個因素。通常的目標是加熱要均勻,特別在元件兩連接端的焊接圓角形成之前,均衡加熱不可出現波動。
潤濕不良
潤濕不良是指焊接過程中焊料和電路基板的焊區(銅箔)或SMD的外部電極,經浸潤後不生成相互間的反應層,而造成漏焊或少焊故障。其中原因大多是焊區表面受到污染或沾上阻焊劑,或是被接合物表面生成金屬化合物層而引起的。譬如銀的表面有硫化物、錫的表面有氧化物都會產生潤濕不良。另外焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等超過0.005%以上時,由於焊劑的吸濕作用使活化程度降低,也可發生潤濕不良。因此在焊接基板表面和元件表面要做好防污措施。選擇合適的焊料,並設定合理的焊接溫度曲線。 無鉛焊接的五個步驟: 1選擇適當的材料和方法 在無鉛焊接工藝中,焊接材料的選擇是最具挑戰性的。因為對於無鉛焊接工藝來說,無鉛焊料、焊膏、助焊劑等材料的選擇是最關鍵的,也是最困難的。在選擇這些材料時還要考慮到焊接元件的類型、線路板的類型,以及它們的表面塗敷狀況。選擇的這些材料應該是在自己的研究中證明了的,或是權威機構或文獻推薦的,或是已有使用的經驗。把這些材料列成表以備在工藝試驗中進行試驗,以對它們進行深入的研究,了解其對工藝的各方面的影響。 對於焊接方法,要根據自己的實際情況進行選擇,如元件類型:表面安裝元件、通孔插裝元件;線路板的情況;板上元件的多少及分布情況等。對於表面安裝元件的焊接,需採用迴流焊的方法;對於通孔插裝元件,可根據情況選擇波峰焊、浸焊或噴焊法來進行焊接。波峰焊更適合於整塊板(大型)上通孔插裝元件的焊接;浸焊更適合於整塊板(小型)上或板上局部區域通孔插裝元件的焊接;局噴焊劑更適合於板上個別元件或少量通孔插裝元件的焊接。另外,還要注意的是,無鉛焊接的整個過程比含鉛焊料的要長,而且所需的焊接溫度要高,這是由於無鉛焊料的熔點比含鉛焊料的高,而它的浸潤性又要差一些的緣故。 在焊接方法選擇好後,其焊接工藝的類型就確定了。這時就要根據焊接工藝要求選擇設備及相關的工藝控制和工藝檢查儀器,或進行升級。焊接設備及相關儀器的選擇跟焊接材料的選擇一樣,也是相當關鍵的。 2確定工藝路線和工藝條件 在第一步完成後,就可以對所選的焊接材料進行焊接工藝試驗。通過試驗確定工藝路線和工藝條件。在試驗中,需要對列表選出的焊接材料進行充分的試驗,以了解其特性及對工藝的影響。這一步的目的是開發出無鉛焊接的樣品。 3開發健全焊接工藝 這一步是第二步的繼續。它是對第二步在工藝試驗中收集到的試驗數據進行分析,進而改進材料、設備或改變工藝,以便獲得在實驗室條件下的健全工藝。在這一步還要弄清無鉛合金焊接工藝可能產生的沾染知道如何預防、測定各種焊接特性的工序能力(CPK)值,以及與原有的錫/鉛工藝進行比較。通過這些研究,就可開發出焊接工藝的檢查和測試程序,同時也可找出一些工藝失控的處理方法。 4. 還需要對焊接樣品進行可靠性試驗,以鑒定產品的質量是否達到要求。如果達不到要求,需找出原因並進行解決,直到達到要求為止。一旦焊接產品的可靠性達到要求,無鉛焊接工藝的開發就獲得成功,這個工藝就為規模生產做好了准准備就緒後的操作一切准備就緒,現在就可以從樣品生產轉變到工業化生產。在這時,仍需要對工藝進行****以維持工藝處於受控狀態。 5 控制和改進工藝 無鉛焊接工藝是一個動態變化的舞台。工廠必須警惕可能出現的各種問題以避免出現工藝失控,同時也還需要不斷地改進工藝,以使產品的質量和合格晶率不斷得到提高。對於任何無鉛焊接工藝來說,改進焊接材料,以及更新設備都可改進產品的焊接性能。
編輯本段工藝簡介
通過重新熔化預先分配到印製板焊盤上的膏狀軟釺焊料,實現表面組裝元器件焊端或引腳與印製板焊盤之間機械與電氣連接的軟釺焊。 1、迴流焊流程介紹 迴流焊加工的為表面貼裝的板,其流程比較復雜,可分為兩種:單面貼裝、雙面貼裝。 A,單面貼裝:預塗錫膏 →貼片(分為手工貼裝和機器自動貼裝) → 迴流焊 → 檢查及電測試。 B,雙面貼裝:A面預塗錫膏 → 貼片(分為手工貼裝和機器自動貼裝) → 迴流焊 →B面預塗錫膏 →貼片(分為手工貼裝和機器自動貼裝)→ 迴流焊 → 檢查及電測試。
❸ 迴流焊有多少種焊接方式
廣晟德迴流焊給你解答迴流焊接方法有紅外加熱迴流焊、熱風迴流焊、紅外熱風組合迴流焊、氮氣迴流焊、真空氣相迴流焊等,最常用的是紅外加熱風迴流焊。這些在廣晟德迴流焊網上有
❹ 迴流焊怎麼選
迴流焊接與浸焊、波峰焊接有很大區別。迴流焊所用焊料是種具有定流動性的糊狀焊膏,焊膏是由被加工成粉末狀的焊料合金,適當的助焊劑和液態粘合劑組成的。
用它將待焊元器件核在印製板上,然後加熱使焊瞥中的焊料熔化而再次流動,浸潤待焊接處,冷卻後形成焊點,因而達到將元器件焊到印製板上的目的。
❺ 迴流焊工藝如何處理
迴流焊技術迴流焊技術在電子製造領域並不陌生,我們電腦內使用的各種板卡上的元件都是通過這種工藝焊接到線路板上的,這種設備的內部有一個加熱電路,將氮氣加熱到足夠高的溫度後吹向已經貼好元件的線路板,讓元件兩側的焊料融化後與主板粘結.這種工藝的優勢是溫度易於控制,焊接過程中還能避免氧化,製造成本也更容易控制.
迴流焊工藝簡介
通過重新熔化預先分配到印製板焊盤上的膏狀軟釺焊料,實現表面組裝元器件焊端或引腳與印製板焊盤之間機械與電氣連接的軟釺焊.
1、迴流焊流程介紹
迴流焊加工的為表面貼裝的板,其流程比較復雜,可分為兩種:單面貼裝、雙面貼裝.
A,單面貼裝:預塗錫膏
→
貼片(分為手工貼裝和機器自動貼裝)
→
迴流焊
→
檢查及電測試.
B,雙面貼裝:A面預塗錫膏
→
貼片(分為手工貼裝和機器自動貼裝)
→
迴流焊
→B面預塗錫膏
→貼片(分為手工貼裝和機器自動貼裝)→
迴流焊
→
檢查及電測試.
2、PCB質量對迴流焊工藝的影響
3、焊盤鍍層厚度不夠,導致焊接不良.
需貼裝元件的焊盤表面鍍層厚度不夠,如錫厚不夠,將導致高溫下熔融時錫不夠,元件與焊盤不能很好地焊接.對於焊盤表面錫厚我們的經驗是應>100μ''.
4、焊盤表面臟,造成錫層不浸潤.
板面清洗不幹凈,如金板未過清洗線等,將造成焊盤表面雜質殘留.焊接不良.
5、濕膜偏位上焊盤,引起焊接不良.
濕膜偏位上需貼裝元件的焊盤,也將引起焊接不良.
6、焊盤殘缺,引起元件焊不上或焊不牢.
7、BGA焊盤顯影不凈,有濕膜或雜質殘留,引起貼裝時不上錫而發生虛焊.
8、BGA處塞孔突出,造成BGA元件與焊盤接觸不充分,易開路.
9、BGA處阻焊套得過大,導致焊盤連接的線路露銅,BGA貼片的發生短路.
10、定位孔與圖形間距不符合要求,造成印錫膏偏位而短路.
11、IC腳較密的IC焊盤間綠油橋斷,造成印錫膏不良而短路.
12、IC旁的過孔塞孔突出,引起IC貼裝不上.
13、單元之間的郵票孔斷裂,無法印錫膏.
14、鑽錯打叉板對應的識別光點,自動貼件時貼錯,造成浪費.
15、NPTH孔二次鑽,引起定位孔偏差較大,導致印錫膏偏.
16、光點(IC或BGA旁),需平整、啞光、無缺口.否則機器無法順利識別,不能自動貼件.
17、手機板不允許返沉鎳金,否則鎳厚嚴重不均.影響信號.
混合裝配
在混合裝配的工藝中,一塊電路板要經過迴流焊、波峰焊兩種焊接工藝,如在電路板元件面上同時有貼裝元件和插裝元件,那麼這種電路板則需先經過迴流焊後,再過波峰焊.
1、PCB質量對混合裝配工藝的影響
PCB質量對混合裝配工藝的影響,同前介紹的1.1及2.1.但混合裝配中存在一種復雜的情況,即對於一款板其元件面有貼裝元件和插裝元件,焊接面上有貼裝元件,其貼裝流程為:元件面迴流焊
焊接面點紅膠
烘板固化紅膠
元件面波峰焊.
在此流程中出現的問題已在前敘述,但有一點要求較為特殊:如果是噴錫板,焊接面不可以聚錫,因為如果聚錫,就會使焊接面被紅膠粘上的元件在過錫爐時脫落.因此,焊接面的錫厚要嚴格控制,在確保錫厚的情況下盡量平整一致.
❻ 迴流焊接
迴流焊接 reflow soldering
紅外迴流焊接 frared reflow soldering; frared reflow solder ing; 平行間隙迴流焊接 parallel gap reflow soldering
❼ 如何實現BGA的良好迴流焊焊接
隨著電子技術的發展,電子元件朝著小型化和高密集成化的方向發展。BGA元件已越來越廣泛地應用到SMT裝配技中來,並且隨著u BGA和CSP的出現,SMT裝配的難度是愈來愈大,工藝要求也愈來愈高。由於BGA的返修的難度頗大,故實現BGA的良好焊接是放在所有SMT工程人員的一個課題。這里廣晟德迴流焊就BGA的保存和使用環境以及焊接工藝等兩大方面同大家討論。
BGA的保存及使用
BGA元件是一種高度的溫度敏感元件,所以BGA必須在恆溫乾燥的條件下保存,操作人員應該嚴格遵守操作工藝流程,避免元器件在裝配前受到影響。一般來說,BGA的較理想的保存環境為20℃-25℃,濕度小於10%RH(有氮氣保護更佳)。 ℃
大多數情況下,我們在元器件的包裝未打開前會注意到BGA的防潮處理,同時我們也應該注意到元器件包裝被打後用於安裝和焊接的過程中不可以暴露的時間,以防止元器件受到影響而導致焊接質量的下降或元器件的電氣性能的改變。下表為濕度敏感的等級分類,它顯示了在裝配過程中,一旦密封防潮包裝被開,元器件必須被用於安裝,焊接的相應時間。一般說來,BGA屬於5級以上的濕度敏感等級。
濕度敏感等級。等級時間時間1無限制≤30ºC/85% RH2一年≤30ºC/60% RH2a四周≤30ºC/60% RH3168小時≤30ºC/60% RH472小時≤30ºC/60% RH548小時≤30ºC/60% RH5a24小時≤30ºC/60% RH6按標簽時間規定≤30ºC/60% RH
如果在元器件儲藏於氮氣的條件下,那麼使用的時間可以相對延長。大約每4-5小時的乾燥氮氣的作用,可以延長1小時的空氣暴露時間。
在裝配的過程中我們常常會遇到這樣的情況,即元器件的包裝被打開後無法在相應的時間內使用完畢,而且暴露的時間超過了表1中規定的時間,那麼在下一次使用之前為了使元器件具有良好的可焊性,我們建議對BGA元件進行烘烤。烘烤條件下:溫度為125℃,相對相濕度≤60% RH,
烘烤的溫度最不要超過125℃,因為過高的溫度會造成錫球與元器件連接處金相組織變化,而當這些元器件進入迴流焊的階段時,容易引起錫球與元器件封裝處的脫節,造成SMT裝配質量問題,我們卻會認為是元器件本身的質量問題造成的。但果烘烤的溫度過低,則無法起到除濕的作用。在條件允許情況下,我們建議在裝配前將元器件烘烤下,有利於消除BGA的內部濕氣,並且提高BGA的耐熱性,減少元器件進入迴流焊受到的熱沖擊對器件的影響。BGA元器件在烘烤後取出,自然冷卻半小時才能進行裝配作業。
烘烤時間封裝厚度濕度敏感等級烘烤時間≤1.4MM2a 4小時 37小時 49小時 510小時 5a14小時≤2.0MM2a18小時 324小時 331小時 5a37小時≤4.0MM2a48小時 348小時 348小時 348小時 5a48小時
BGA的焊接工藝要求 在BGA的裝配過程中,每一個步驟,每一樣工具都會對BGA的焊接造成影響。
1.焊膏印刷
焊膏的優劣是影響表面裝貼生產的一個重要環節。選擇焊膏通常會考慮下幾個方面:良好的印刷性好的可焊性好的可焊性低殘留物。一般來說,我們採用焊膏的合金成分為含錫63%和含鉛37%的低殘留物型焊膏。
元器件的引腳間別具匠心越,焊膏的錫粉顆越小,相對來說印刷較發好。但並不是說選擇焊膏錫粉顆越小越好,因為從焊接效果來說,錫粉顆粒大的焊膏焊接效果要比錫粉顆粒小的焊膏好。因此,我們在選擇時要從各方面因素綜合考慮。由於BGA的引腳間較小,絲網模板開孔較小,所以我們採用直徑為45M以下的焊膏,以保證獲得良好的印刷效果。
焊膏錫粉形狀與顆粒直徑引腳間距(MM)1.2710.80.650.50.4錫粉形狀非球型球型球型球型顆粒直徑(um)22-6322-6322-6322-38
印刷的絲網模板一般採用不銹鋼材料。由於BGA元器件的引腳間距較小,故而鋼板的厚度較薄。一般鋼板的厚度為0.12MM-0.15MM。鋼板的開口視元器件的情況而定,通常情況下鋼板的開口略小於焊盤。
例如:外型尺寸為35MM,引腳間別具匠心為1.0MM的PBGA,焊肋直徑為23MIL。我們一般將鋼板的開口的大小控制在21MIL.
在印刷時,通常採用不銹鋼制的60度金屬刮刀。印刷的壓力控制有3.5KG-10KG的范圍內。壓力太大和太小都對印刷不利。印刷的速度控制在10MM/SEC-25MM/SEC之間,元器件的引腳間距愈小,印刷速度愈慢。印刷後的脫離速度一般設置為1MM/SEC之間,如果是 u BGA 或CSP器件脫模速度應更慢大約為0.5MM/SEC。另外,在印刷焊要注意控制操作的環境。工作的場溫度控制在25℃左右,溫度控制在55%RH左右。印刷後的PCB盡量在半小時以內進入迴流焊,防止焊膏在空氣中顯露過久而影響質量。
2.器件的放置
BGA的准確貼放很大程度上取決於貼片機的精確度,以及鏡像識別系統的識別能力。就目前市場上各種品牌的多功能貼片機而言,能夠放置BGA的貼片機其貼片的精確度達到0.001MM左右,所以在貼片精度上不會存在問題。只要BGA器件通過鏡像識別,就可以准確的安放在印製線路板上。
然而有時通過鏡像識別的BGA並非100%的焊球良好的器件,有可能某個焊球的Z方向上略小於其他焊球。為了保證焊接的良好性,我們的通常可以將BGA的器件厚度減去1-2MM,同時便用延里關閉真空系統約400毫秒,使BGA器件在安放時其焊球能夠與焊膏充分接觸。這樣一來就可以減少BGA某個引腳空焊的現象。
不過,對於u BGA和CSP的器件我們不建議採用目述方法,以防止出現焊接不良的焊接現象的產生。
3. 迴流焊
迴流焊接是BGA裝配過程中最難控制的步驟。因此獲得較佳的迴流風線是得到BGA良好焊接的關鍵所在。
★ 預熱階段在這一段時間內使PCB均勻受熱溫,並刺激助焊劑活躍。一般升溫的速度不要過快,防止線路弧受熱過快而產生較大的變形。我們盡量升溫度控制在3℃/SEC以下,較理想的升溫速度為2℃/SEC。時間控制在60-90秒之間。
★ 浸潤階段這一階段助焊劑開始揮發。溫度在150℃-180℃之間應保持60-120秒,以便助焊劑能夠充分發揮其作用。升溫的速度一般在0.3-0.5℃/SEC。
★ 迴流階段這一階段的溫度已經超過焊膏的溶點溫度,焊膏溶化成液體,元器件引腳上錫。該階段中溫度在183℃以上的時間應控制在60-90秒之間。如果時間太少或過長都會造成焊接的質量問題。其中溫度在210-220℃范圍內的時間控制相當關鍵,一般控制在10-20秒為最佳。
★ 冷卻階段這一階段焊膏開始凝固,元器件被固定在線路板上。同樣的是降溫的速度也不能夠過快,一般控制在4℃/SEC以下,較理想的降溫速度為3℃/SEC。由於過快的降溫速度會造成線路板產生冷變形,它會引起BGA焊接的質量問題,特別是BGA外圈引腳的虛焊。
在測量迴流焊接的溫度曲線時,對於BGA元件其測量點應在BGA引腳與線路板之間。BGA盡量不要用高溫膠帶,而採用高溫焊錫焊接與熱電偶相固定,以保證獲得較為准確的曲線數據。
總之BGA的焊接是一門十分復雜的工藝,它還受到線路板設計,設備能力等各方面因素的影響,若只顧及某一方面是遠遠不夠的。我們還要在實際的生產過程中不斷研究和探索,努力控制影響BGA焊接的各項因素,從而使焊接能達到到最好的效果。
5、有爭議的一種缺陷目前尚存在爭議的一個問題是關於BGA中空洞的接收標准。空洞問題並不是BGA獨有的。在通孔插裝及表面貼裝及通孔插裝組件的焊點通常都可以用目視檢查看到空洞,而不用X射線。在BGA中,由於所有的焊點隱藏在封裝的下面,只有使用X射線才能檢查到這些焊點。當然,用X射線不僅可以檢查BGA的焊點,所有的各種各樣的焊點都可以檢查,使用X射線,空洞很容易就可以檢查出來。
那麼空洞一定對BGA的可靠性有負面影響嗎,7不一定。有些人甚至說空洞對於可靠性是有好處的。 IPC-7095標准"實現BGA的設計和組裝過程"詳述了實現BGA和的設計及組裝技術。IPC-7095委員會認為有些尺寸非常小,不能完全消除的空洞可能對於可靠性是有好處的,但是多大的尺寸應該有一個界定的標准。
5.1空洞的位置及形成原因
在BGA的焊點檢查中在什麼位置能發現空洞呢? BGA的焊球可以分為三個層,一個是組件層(靠近BGA組件的基板),一個是焊盤層(靠近PCB的基板),再有一個就是焊球的中間層。根據不同的情況,空洞可以發生在這三個層中的任何一個層。
空洞是什麼時候出現的呢?BGA焊球中可能本身在焊接前就帶有空洞,這樣在再流焊過程完成後就形成了空洞。這可能是由於焊球製作工藝中就引入了空洞,或是PCB表面塗覆的焊膏材料的問題導致的。另外電路板的設計也是形成空洞的一個主要原因。例如,把過孔設計在焊盤的下面,在焊接的過程中,外界的空氣通過過孔進入熔溶狀態的焊球,焊接完成冷卻後焊球中就會留下空洞。
焊盤層中發生的空洞可能是由於焊盤上面印刷的焊膏中的助焊劑在再流焊接過程中揮發,氣體從熔溶的焊料中逸出,冷卻後就形成了空洞。焊盤的鍍層不好或焊盤表面有污染都可能是在焊盤層出現空洞的原因。
通常發現空洞機率最多的位置是在組件層,也就是焊球的中央到BGA基板之間的部分。這有可能是因為PCB上面BGA的焊盤在再流焊接的過程中,存在有空氣氣泡和揮發的助焊劑氣體,當BGA的共晶焊球與所施加的焊膏在再流焊過程中熔為一體時形成空洞。如果再流溫度曲線在再流區時間不夠長,空氣氣泡和助焊劑中揮發的氣體來不及逸出,熔溶的焊料已經進入冷卻區變為固態,便形成了空洞。所以,再流溫度曲線是形成空洞的種原因。共晶焊料63Sn/37Pb的BGA最易出現空洞, 而成分為10Sn/90Pb的非共晶高熔點焊球的BGA,熔點為302℃,一般基本上沒有空洞,這是因為在焊膏熔化的再流焊接過程中BGA上的焊球不熔化。
5.2空洞的接收標准
空洞中的氣體存在可能會在熱循環過程中產生收縮和膨脹的應力作用空洞存在的地方便會成為應力集中點,並有可能成為產生應力裂紋的根本原因。
IPC-7095中規定空洞的接收/拒收標准主要考慮兩點:就是空洞的位置及尺寸。空洞不論是存在什麼位置,是在焊料球中間或是在焊盤層或組件層,視空洞尺寸及數量不同都會造成質量和可靠性的影響。焊球內部允許有小尺寸的焊球存在。空洞所佔空間與焊球空間的比例可以按如下方法計算:例如空洞的直徑是焊球直徑的50%,那麼空洞所佔的面積是焊球的面積的25%。lPC標准規定的接收標准為:焊盤層的空洞不能大於10%的焊球面積,也即空洞的直徑不能超過30%的焊球直徑。當焊盤層空洞的面積超過焊球面積的25%時,就視為一種缺陷,這時空洞的存在會對焊點的機械或電的可靠性造成隱患。在焊盤層空洞的面積在1O%~25%的焊球面積時,應著力改進工藝,消除或減少空洞。還有詳細待續http://www.huiliuhan.cn/show-212-616.html
❽ 什麼是SMT迴流焊,迴流焊接的過程是什麼
SMT迴流焊的溫度曲線(Reflow Profile)說明
電子產業之所以能發展迅速,表面貼焊技術(SMT, Surface Mount Technology)的發明具有極大程度的貢獻。而回焊又是表面貼焊技術中最重要的技術之一。下面給大家介紹下回焊的一些技術與溫度設定的問題。
電路板組裝的迴流焊溫度曲線共包括了預熱、吸熱、回焊和冷卻等四個大區塊
預熱區
預熱區通常是指由溫度由常溫升高至150°C左右的區域﹐在這個區域﹐溫度緩升(又稱一次升溫)以利錫膏中的部分溶劑及水氣能夠及時揮發﹐電子零件(特別是BGA、IO連接器零件)緩緩升溫﹐為適應後面的高溫作準備
吸熱區
在這段幾近恆溫區的溫度通常維持在150±10°
C的區域﹐斜升式的溫度通常落在150~190°C之間,此時錫膏正處於融化前夕﹐焊膏中的揮發物會進一步被去除﹐活化劑開始啟動﹐並有效的去除焊接表面的氧化物﹐PCB表面溫度受熱風對流的影響﹐讓不同大小、質地不同的零組件溫度能保持均勻溫度。此區域的溫度如果升溫太快,錫膏中的松香(助焊劑)就會迅速膨脹揮發,正常情況下,松香應該會慢慢從錫膏間的縫隙逸散,當松香揮發的速度過快時,就會發生氣孔、炸錫、錫珠等品質問題
回焊區
回焊區是整段回焊溫度最高的區域﹐通常也叫做「液態保持時間,必須注意,溫度不可超過PCB板上任何溫度敏感元件的最高溫度和加熱速率承受能力。
回焊的峰值溫度,通常取決於焊料的熔點溫度及組裝零件所能承受的溫度。一般的峰值溫度應該比錫膏的正常熔點溫度要高出約25~30°C,才能順利的完成焊接作業。如果低於此溫度,則極有可能會造成冷焊與潤濕不良的缺點
冷卻區
在回焊區之後,產品冷卻,固化焊點,將為後面裝配的工序准備。控製冷卻速度也是關鍵的,冷卻太快可能損壞裝配,冷卻太慢將增加TAL,可能造成脆弱的焊點。
冷卻區應迅速降溫使焊料凝固,迅速冷卻也可以得到較細的合晶結構,提高焊點的強度,使焊點光亮,表面連續並呈彎月面狀,但缺點就是較容易生成孔洞,因為有些氣體來不及散去。
❾ 雙面PCB貼片 如何過迴流焊
雙面貼片過迴流焊接爐有兩種工藝
一種是雙面錫膏,一種一面錫膏,一面紅膠
兩種流程都差不多都是一面貼完先焊,然後再焊另一面。因為無論錫膏還是紅膠固化以後的熔解溫度都大於迴流焊的溫度,所以都不會因為溫度掉件的。
但錫膏面是不能再過波峰焊的,但紅膠面可以再過波峰焊。
(9)如何迴流焊接擴展閱讀:
影響迴流焊工藝因素:
在SMT迴流焊工藝造成對元件加熱不均勻的原因主要有:迴流焊元件熱容量或吸收熱量的差別,傳送帶或加熱器邊緣影響,迴流焊產品負載等三個方面。
1、通常PLCC、QFP與一個分立片狀元件相比熱容量要大,焊接大面積元件就比小元件更困難些。
2、在迴流焊爐中傳送帶在周而復使傳送產品進行迴流焊的同時,也成為一個散熱系統,此外在加熱部分的邊緣與中心散熱條件不同,邊緣一般溫度偏低,爐內除各溫區溫度要求不同外,同一載面的溫度也差異。
3、產品裝載量不同的影響。迴流焊的溫度曲線的調整要考慮在空載,負載及不同負載因子情況下能得到良好的重復性。負載因子定義為:LF=L/(L+S);其中L=組裝基板的長度,S=組裝基板的間隔。
迴流焊工藝要得到重復性好的結果,負載因子愈大愈困難。通常迴流焊爐的最大負載因子的范圍為0.5~0.9。這要根據產品情況(元件焊接密度、不同基板)和再流爐的不同型號來決定。要得到良好的焊接效果和重復性,實踐經驗很重要。
❿ 怎麼選擇好的迴流焊
廣晟德迴流焊分享一下怎樣選擇好的迴流焊
1、看迴流焊爐得保溫性能
好的迴流焊爐,其保溫性能好,熱效率高,差的再流焊爐保溫性能不能達到要求。雖然爐子的熱效率很難測量,但卻可用手觸摸再流爐及排風管道工作時得外殼來判斷溫度,通常這里都是散熱部位,當用手觸摸感到燙手或不敢去摸時,說明爐子的保溫性能差,耗能大,正常時,人手稍有發熱的感覺(約50攝氏度)。
2、對迴流焊爐溫的評估
對迴流焊爐溫的評價是選擇再流爐的重要環節,通常通過以下方法來進行評估:
(1)爐腔內橫截面上的溫度均勻
將再流爐軌道開至最大位置,放置一塊PCB,並在PCB沿爐子橫截面上設置5~6個測試點,測出空載時板面的溫度差,溫差應小於0.5攝氏度。然後連續放入PCB(滿負載),測最後一塊PCB的板面的溫度(同第一塊),以判別滿負載時PCB上的溫度差,一般在正負1攝氏度左右。第三步,在PCB上放置不同的模擬IC塊,再進行測試。這種判斷能有效的看出再流爐滿負載時的溫度變化,同時,觀察迴流焊表上顯示的實際溫度變化,通常不應超過正負1攝氏度。
(2)爐腔縱向(運動方向)溫度的解析度
若取一塊20cm*20cm的PCB,放置在三個熱電偶,並測試爐溫曲線。所測得的溫度曲線圖形應能清楚地反映出熱電偶在PCB上的錯位狀態,即在前(運動方向)得熱電偶先達到高溫區,之後達到高溫區,層次清楚。
3、看迴流焊加熱器的類型
大體可分兩大類,一類是由紅外燈和適應燈管式加熱器,它們能直接輻射熱量,又稱一次輻射體;另一類是陶瓷板、鋁板和不銹鋼板式加熱器。
管式加熱器:具有工作溫度高,輻射波長短和熱相應快的優點,但因加熱時有光的產生,故對焊接不同顏色的元器件有不同的反射效果,同時,也不利於與強制熱風配套。
板式加熱器:熱響應慢,效率稍低,但由於熱慣量大,通過穿孔有利於熱風的加熱,對被焊元件中的顏色敏感性小,陰影效應較小,此外,目前銷售的再流焊爐中,加熱器幾乎全是鋁板或不銹鋼加熱器。網路:huiliuhan.cn更詳細