五、回流焊接過程中焊接面不移動。
回流焊接過程中如果焊端移動,根據(jù)移動的情況和時間而定,不但會影響焊點的形狀大小,還可能造成虛焊和內(nèi)孔情況。這都將影響焊點的質(zhì)量壽命。所以整個產(chǎn)品的設(shè)計以及工藝,都必須照顧到焊接過程中焊端保持不動狀態(tài)。
在回流焊接工藝中,除了以上通用焊接條件外,還有特別的一點,就是必須把經(jīng)過印刷工藝后沒有作用的錫膏中的化學(xué)成分及時揮發(fā)處理。這點尤其是在雙面焊接工藝中的首面要求更嚴(yán)格。
以上回流焊接的技術(shù)要求,我們在設(shè)計和處理回流焊接工藝時都必須注意,否則就不能達到好的回流焊接質(zhì)量。
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三、從內(nèi)部化合物的影響角度來看
冷卻速率對于內(nèi)部化合物的影響主要體現(xiàn)在對于金屬間化合物的影響,具體來講,其主要牽涉到以下的內(nèi)容:對于內(nèi)部金屬間化合物的外在形態(tài)的影響。為了驗證上述的推論,同樣在不同冷卻速率下,去進行比較,看看同樣焊料合金材料的金屬間化合物的形態(tài)是否存在較大的變化。其實驗的結(jié)果為:以快速冷卻的方式去進行,使得合金的過冷度不斷增加,形核率會不斷提高,此時金屬間化合物會不斷長大,會以球狀顆粒的方式散布在其中,在冷卻速率處于較低狀態(tài)的時候,形核率出現(xiàn)下降的情況,此時的金屬間化合物會不斷增大,并且以針狀,棒型和塊狀的形式曾顯出來,尤其是在速率急劇的下降情況下,甚至?xí)云瑺畹男问匠尸F(xiàn)出來。由此,我們應(yīng)該嚴(yán)格控制冷卻速率,保證其處于合理狀態(tài)下,避免上述過于急劇情況的發(fā)生,由此實現(xiàn)焊點強度達到合理的水平。
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三、當(dāng)PCB進入焊接區(qū)時,溫度迅速上升使焊膏達到熔化狀態(tài),液態(tài)焊錫對PCB的焊盤、元器件端頭和引腳潤濕、擴散、漫流或回流混合形成焊錫接點。
當(dāng)PCB進入回流區(qū)時,溫度迅速上升使焊膏達到熔化狀態(tài)。有鉛焊膏63sn37pb的熔點是183℃,鉛焊膏96.5Sn3Ag0.5Cu的熔點是217℃。在這區(qū)域里加熱器的溫度設(shè)置得高,使組件的溫度快速上升峰值溫度。再流焊曲線的峰值溫度通常是由焊錫的熔點溫度、組裝基板和元件的耐熱溫度決定的。在回流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同,般鉛高溫度在230~250℃,有鉛在210~230℃。峰值溫度過低易產(chǎn)生冷接點及潤濕不夠;過高則環(huán)氧樹脂基板和塑膠部分焦化和脫層易發(fā)生,而且過量的共晶金屬化合物將形成,并導(dǎo)致脆的焊接點,影響焊接強度。
在回流焊接區(qū)要特別注意再流時間不要過長,以防對回流焊爐膛有損傷也可能會對電子元器件照成功能不良或造成線路板被烤焦等不良影響。
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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(biāo)準(zhǔn),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(biāo)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(yīng)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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錫膏在回流焊均熱階段特性變化:
回流焊均熱階段設(shè)定主要應(yīng)參考焊錫膏供應(yīng)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(yīng)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(yīng),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(yīng)注意不能在均熱階段把助焊劑消耗光。
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