smt基礎(chǔ)之印刷工藝(精華版)

1、smt印刷工藝印刷工藝有關(guān)的輔料和硬件 2.1 pcb ,2.2 鋼網(wǎng) ,2.3 錫膏 ,2.4 印刷機(jī) 印刷工藝的調(diào)制和管制 1、概說(shuō)： 錫膏印刷是把一定的錫膏量按要求印刷分布到pcb（印制線路板）上的歷程。它為回焊階段的焊接歷程提供焊料，是整個(gè)smt電子裝聯(lián)工序中的熬頭道工序，也是影響整個(gè)工序縱貫率的關(guān)鍵因素之一。 2、印刷工藝有關(guān)的輔料和硬件：模板,錫膏印刷是個(gè)龐大的工藝系統(tǒng)，是多種技術(shù)的整合。 印刷效驗(yàn)的好壞與以下的因素有關(guān)：pcb基板、鋼網(wǎng)、錫膏、絲印機(jī)（包孕刮刀） 2.1 pcb基板： 對(duì)pcb 的要求，應(yīng)：a尺寸準(zhǔn)確，不變,整個(gè)pcb板應(yīng)平整，不克不及翹曲，否則會(huì)造成鋼網(wǎng)和刮刀的

2、磨損，出現(xiàn)其它印刷缺陷，如連錫；b mark點(diǎn)的尺寸及平面度，亮度需要不變，否則影響印刷辨認(rèn)； c設(shè)計(jì)上完全共同鋼網(wǎng)模板，如焊盤 小，鋼網(wǎng)厚鋼網(wǎng)開口小，造成不克不及脫模或脫模不良；c和模板能有良好的接觸，這要求阻焊層避免高于焊盤，焊盤的保護(hù)層也要平展；d適合安定的在絲印機(jī)上定位； e阻焊層和油印不影響焊盤； pcb的布局，在設(shè)計(jì)許可的情況下，盡量把重要元件如bga，fine pitch元件居中布局，如許不至于因鋼網(wǎng)在印刷時(shí)受力微變形而影響印刷的精確性。這對(duì)于有間隙印刷影響較大。 45角方向可提高qfp的印刷質(zhì)量，印刷方向上開口距離越大越好印，印刷效驗(yàn)越好。45 印刷的方向?qū)煞较騪ad不異，印

3、刷均勻性好。 2.2 鋼網(wǎng) 2.2.1外框及鋼網(wǎng)拉力 a 鋼網(wǎng)邊框：質(zhì)料可選用空心鋁框或?qū)嵭匿X框，公司目前標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)框?yàn)檫呴L(zhǎng)為736+0/-5mm的正方形（29*29英寸），網(wǎng)框的厚度為403mm。小網(wǎng)框?yàn)檫呴L(zhǎng)為584+0/-5mm的正方形（23*23英寸），網(wǎng)框厚度為303mm。網(wǎng)框底部應(yīng)平整，其不平整度不成跨越1.5mm。 a 因繃緊鋼網(wǎng)拉力較高，一般要求在 30n/mm2以上，它必須承受如許高的拉力,和印刷機(jī)的夾緊壓力, 否則，會(huì)造成鋼網(wǎng)位置的偏移,或因外框變形造成鋼網(wǎng)不克不及繃緊，印刷 時(shí)不克不及緊貼pcb的表面，造成錫膏滲漏到鋼網(wǎng)下面。 b 張網(wǎng)用絲網(wǎng)及鋼絲網(wǎng)：絲網(wǎng)用質(zhì)料為尼龍絲，其目數(shù)

4、應(yīng)不低于100目，其最小屈服拉力應(yīng)不低于40n。鋼絲網(wǎng)用質(zhì)料為不銹鋼鋼絲，其目數(shù)應(yīng)不低于100，其最小屈服拉力應(yīng)不低于45n。 張網(wǎng)用的膠布，膠及填充mark點(diǎn)用的膠： 膠布使用鋁膠布，所用的膠（張網(wǎng)用的膠及填充mark點(diǎn)用的膠）應(yīng)不與清洗鋼網(wǎng)用的清洗溶劑(工業(yè)火酒，二甲苯等反映） c pcb居中要求：pcb中間，鋼片中間，鋼網(wǎng)外框中間需重合，三者中間距最大值不跨越3mm。pcb，鋼片，鋼網(wǎng)外框的軸線在方向上應(yīng)相符，任兩條軸線角度誤差不跨越2。 2.2.2 鋼網(wǎng)質(zhì)料和厚度 鋼網(wǎng)鋼片質(zhì)料選用不銹鋼板，其厚度為0.1-0.3mm（4-12mil ）。鋼網(wǎng)厚度取幾多，原則是不造成少錫或過(guò)錫。一般來(lái)講

5、主要思量ic情況，不同的ic腳距對(duì)應(yīng)不同的鋼網(wǎng)厚度范圍；鋼網(wǎng)太薄，會(huì)造成少錫虛焊等缺陷，太厚，會(huì)造成不克不及脫模或脫模不良或連錫，錫珠等缺陷；制成的鋼網(wǎng)表面須平展，光滑，厚度誤差在可接受范圍內(nèi)。 鋼網(wǎng)mark點(diǎn)的要求： 為使鋼網(wǎng)與印制板對(duì)位準(zhǔn)確，鋼網(wǎng)b面上需制作至少兩個(gè)mark點(diǎn)，鋼網(wǎng)與印制板上的mark點(diǎn)位置應(yīng)相符。如pcb為拼板，鋼網(wǎng)上需制作至少四個(gè)mark點(diǎn)。一對(duì)對(duì)應(yīng)pcb輔助邊上的mark點(diǎn)，另一對(duì)對(duì)應(yīng)pcb上的距離最遠(yuǎn)的一對(duì)（非輔助邊上）mark點(diǎn)。 對(duì)于激光制作的鋼網(wǎng)，其mark點(diǎn)采用表面燒結(jié)的體式格局制作。 對(duì)于采用蝕刻法制作的鋼網(wǎng)，其mark點(diǎn)采用半蝕刻的體式格局制作，蝕刻深度

6、為鋼片厚度的一半。蝕刻后的mark點(diǎn)采用黑色ab膠填充，邊沿應(yīng)清晰易辯，填充后的表面應(yīng)光滑整齊，且與鋼網(wǎng)表面齊平。 mark點(diǎn)的灰度應(yīng)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn) ，否則會(huì)造成不克不及辨認(rèn)或辨認(rèn)誤差。 2.2.3鋼網(wǎng)開口 a 開口比例 為了增大工藝窗口，減少pcb，鋼網(wǎng)制造誤差可能帶來(lái)的印刷偏移等缺 陷，一般鋼網(wǎng)開口會(huì)比pcb上的焊盤尺寸小。對(duì)分立元件來(lái)講在四邊會(huì) 內(nèi)收5%-10%，在內(nèi)側(cè)會(huì)有v形開口，對(duì)ic來(lái)講,緊縮的體式格局有內(nèi)削或側(cè) 削，一般采用側(cè)削法,b 孔壁形狀/粗糙度 鋼網(wǎng)開口，較常見的加工體式格局有光化學(xué)腐蝕，電鑄，激光切割。 對(duì)光化學(xué)腐蝕一般來(lái)講是雙面腐蝕，由于制程的緣故原由，會(huì)在內(nèi)壁中間的

7、位置形成外凸形狀，會(huì)給錫膏的離開和印刷毛刺的孕育發(fā)生帶來(lái)影響。 對(duì)激光切割，是目前采用較為普遍的形式。它的好處是開口會(huì)自然形成上小下大的喇叭口形狀，利于錫膏的離開。不足之處是內(nèi)壁較為粗糙（切割 毛刺），可以經(jīng)由過(guò)程在切割完結(jié)后鍍鎳，在開孔側(cè)壁沉積上7um-12um的鎳層，或用化學(xué)打光或電解打光的方法除去毛刺，達(dá)到改善脫模性能，消弭印刷毛刺。分步加工（半蝕刻） 有時(shí)一塊pcb上同時(shí)存在需錫量較多和需錫量較少的元件，在鋼網(wǎng)厚度的 選擇上不克不及統(tǒng)籌的情況下，采用較厚的鋼網(wǎng)，饜足較多錫量的元件，而對(duì)于需錫量較少的位置采用半蝕刻的體式格局即在此位置用化學(xué)腐蝕的方法局部蝕薄鋼網(wǎng)，達(dá)到局部減少鋼網(wǎng)厚度的目

8、的。目前公司所制鋼網(wǎng)還沒(méi)有這類形式。焊尺寸 應(yīng)比鋼網(wǎng)稍大。它的尺寸決議了鋼網(wǎng)開口尺寸和錫膏的印刷量。同時(shí)尺寸要大到與錫膏接觸表面拉力大于錫膏對(duì)鋼網(wǎng)內(nèi)壁的粘合力，才能順利脫模。2.2.4 印刷圖案布局 印刷圖案盡量居中布局，在印刷受力的情況下，不至于因受力不對(duì)稱 而出現(xiàn)微偏移。 45角方向可提高qfp的印刷質(zhì)量，印刷方向上開口距離越大越好印，印 刷效驗(yàn)越好。45 角則印刷的方向?qū)煞较騪ad不異，印刷均勻性好。 印刷工藝的調(diào)制和管制： 3.1 所用輔料是錫膏和鋼網(wǎng)模板： 錫膏的儲(chǔ)存和使用必須遵循錫膏儲(chǔ)存和使用規(guī)范，并且要嚴(yán)格做到印刷 使用的錫膏必須回溫4鐘頭，以避免水汽的冷凝和包管一定的粘度。

9、對(duì)于鋼網(wǎng)模板，必須包管清潔，開孔內(nèi)沒(méi)有殘余錫膏，否則會(huì)造成少錫，拉尖，邊沿不整等印刷缺失。清洗時(shí)嚴(yán)格遵守鋼網(wǎng)清洗規(guī)范，出格注意不要讓火酒清洗液浸潤(rùn)張網(wǎng)用的膠布（膠），多次浸潤(rùn)后，粘膠會(huì)松脫，造成鋼網(wǎng)拉力不敷。 3 .2另1個(gè)需要注意的是印刷環(huán)境： 一般溫度范圍：2027，不同溫度有不同的印刷結(jié)果。paste不成在29以上印，可能會(huì)短路，印刷機(jī)和外部環(huán)境要嚴(yán)格控制。通常是：25，65rh。3.3 針對(duì)我司的全auto印刷機(jī)，主要控制的工藝參量有：刮刀的長(zhǎng)度，先后刮刀印刷速度，先后刮刀印刷壓力，pcb和鋼網(wǎng)間的印刷間隙，pcb與鋼網(wǎng)的分離速度，鋼網(wǎng)的清潔頻率，鋼網(wǎng)的清潔體式格局等。 整個(gè)印刷工藝可

10、細(xì)分四個(gè)工序：1,夾緊對(duì)位；2,填錫；3,刮平；4,釋放， 下面先容各工序歷程及控制點(diǎn)。 3.3.1夾緊對(duì)位：pcb經(jīng)過(guò)loader rail步入印刷機(jī)內(nèi)，起首由兩邊軌道夾持和底部支撐頂針機(jī)械定位，然后光學(xué)辨認(rèn)系統(tǒng)對(duì)pcb和stencil舉行辨認(rèn)勘正，包管鋼網(wǎng)的開口和pcb的焊盤準(zhǔn)確對(duì)位。3.3.1.1 pcb板的夾緊狀況： dek機(jī)與mpm的定位夾緊體式格局有區(qū)別。dek采用壓板外加頂針的夾緊體式格局，而mpm采用內(nèi)擠，真空吸附外加頂針或墊塊的體式格局。 應(yīng)隨時(shí)關(guān)注夾緊裝置和pcb的夾緊狀況，出格是薄板和大跨度的pcb。否則：1）pcb先后左右不平整，在上頂印刷歷程中對(duì)鋼網(wǎng)和刮刀造成損傷，或

11、與鋼網(wǎng)貼和不良，造成錫膏滲漏而連錫。2）印刷機(jī)照了解別后，上頂印刷歷程中pcb位置偏移導(dǎo)至印刷偏位。 3）造成印刷厚度不均勻或偏厚。 3.3.1.2 在此歷程中的問(wèn)題每每是偏位： 影響錫膏印刷偏位因素比較多，凡是出現(xiàn)偏位的緣故原由有辨認(rèn)點(diǎn)質(zhì)量差，辨認(rèn)點(diǎn)光度沒(méi)有調(diào)整好、印刷機(jī)actuator磨損而精密度減低、控制卡或電動(dòng)機(jī)功能不正常（老化、溫度高）。 1） 辨認(rèn)點(diǎn)質(zhì)量不良處置懲罰方法 辨認(rèn)點(diǎn)質(zhì)量不良包孕pcb辨認(rèn)點(diǎn)質(zhì)量差和鋼網(wǎng)辨認(rèn)點(diǎn)質(zhì)量差，pcb辨認(rèn)點(diǎn)質(zhì)量欠好出現(xiàn)較多是因?yàn)楸嬲J(rèn)點(diǎn)的鍍錫層被部分氧化，氧化部分在被裝備辨認(rèn)特殊情況在光明的辨認(rèn)點(diǎn)中間出現(xiàn)部分暗點(diǎn)，當(dāng)圖象處置懲罰系統(tǒng)分析辨認(rèn)點(diǎn)中間坐標(biāo)時(shí)

12、就會(huì)遭到氧化點(diǎn)的影響而將辨認(rèn)點(diǎn)的中間找偏，而引起印刷偏位。出現(xiàn)這類情況現(xiàn)場(chǎng)凡似的處置懲罰方法是用布沾火酒將氧化層斷根掉。 鋼網(wǎng)辨認(rèn)點(diǎn)質(zhì)量差引起偏位是另外一種和辨認(rèn)點(diǎn)相關(guān)的偏位現(xiàn)象，出現(xiàn)這類問(wèn)題的根本緣故原由是咱們的辨認(rèn)點(diǎn)涂色的質(zhì)量欠好，在鋼網(wǎng)使用歷程中被鋼網(wǎng)auto清潔機(jī)構(gòu)持久清潔而將涂上的膠水部分損壞，現(xiàn)場(chǎng)的處置懲罰方法一般是用色筆將辨認(rèn)點(diǎn)的半刻孔涂黑，然后用透明膠紙將其蓋好，如許處置懲罰存在1個(gè)問(wèn)題，用透明膠將涂黑辨認(rèn)點(diǎn)擋住，會(huì)在pcb和鋼網(wǎng)之間孕育發(fā)生1個(gè)間隙，引起膏過(guò)后，如果不消膠紙擋住，鋼網(wǎng)清潔機(jī)構(gòu)很快將會(huì)將涂黑的辨認(rèn)點(diǎn)損壞。對(duì)這一問(wèn)題的徹底解決方法是要求鋼網(wǎng)供應(yīng)商革新辨認(rèn)點(diǎn)的制作工

13、藝。 3.3.2填錫和刮平： 刮刀動(dòng)員錫膏刮過(guò)鋼網(wǎng)的圖案區(qū)，在這一歷程中，必須讓錫膏骨碌和良好的填充，其影響因素與錫膏的粘度，剪切力，顆粒度大小及鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì)有關(guān)，這是印刷工藝中品質(zhì)控制的關(guān)鍵因素之一。當(dāng) 錫膏的粘度，顆粒度大小及鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì)已優(yōu)選定型，印刷效驗(yàn)就與 刮刀硬度、刮刀壓力、刮刀速度、印刷間隙、鋼網(wǎng)質(zhì)量、刮刀質(zhì)量、清潔效驗(yàn)等有關(guān)并且這些影響印刷相互聯(lián)系關(guān)系，綜合影響印刷效驗(yàn)。 3.3.2.1刮刀硬度 刮刀硬度對(duì)印刷厚度，印刷后的形狀的影響是比較大的，反映到咱們公司就是鋼刮刀和膠刮刀的區(qū)別。在不異的印刷壓力下，用鋼刮刀錫膏厚度會(huì)偏高，錫膏厚度的均勻性會(huì)比較好。用膠刮刀錫膏厚度會(huì)越低（

14、挖掘現(xiàn)象），印刷的厚度也不均勻。 3.3.2.2刮刀壓力 壓力的參量跟刮刀的長(zhǎng)短和pcb的長(zhǎng)度等有關(guān),壓力應(yīng)適中.壓力太低,造成刮不干凈,印錫厚度超標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)鋼網(wǎng)與 pcb可能貼合狀況不相符,印錫厚度會(huì)不均勻;太大,刮刀與鋼網(wǎng)摩擦太大,減低它們的使用生存的年限. 刮刀壓力對(duì)印刷厚度的影響是和刮刀硬度有關(guān)的，對(duì)于硬度較大 的刮刀，刮刀的壓力對(duì)印刷厚度的影響相對(duì)較小，而對(duì)與硬度較小的刮刀，由于壓力越大刮刀能夠擠入網(wǎng)孔程度越大，所以錫膏厚度也就會(huì)越低。所以對(duì)于鋼刮刀調(diào)整壓力對(duì)換整錫膏厚度的孝敬是有限的 。一般 以刮刀刮過(guò)stencil而網(wǎng)上沒(méi)有殘留的paste則壓力合適?？浯髩毫Φ木壒试墒牵喝绻麎?/p>

15、力過(guò)大，則錫膏會(huì)被擠到鋼網(wǎng)的底下，容易形成錫球和橋接等。 3.3.2.3刮刀速度 刮刀在模板上刮錫膏的速度也是影響錫膏厚度的1個(gè)重要因素。一般而言，速度快，給予錫膏的剪切力會(huì)越大，在觸變特性的效用的情況下，錫膏的流動(dòng)性會(huì)較好，填充較好，但填充時(shí)間又會(huì)短，同時(shí)高速印刷會(huì)減低paste粘度 ，會(huì)減少焊盤上的paste量，如果paste含固量較小，則印刷后金屬量小，焊點(diǎn)會(huì)很小，則扳手的問(wèn)題會(huì)增多。同時(shí)刮刀速度和刮刀壓力也存在一定的轉(zhuǎn)換關(guān)系，即：減低所以刮刀速度對(duì)印刷效驗(yàn)而言是1個(gè)綜互助用的結(jié)果。凡是印刷速度低會(huì)得到較好的印刷結(jié)果，對(duì)高速要試驗(yàn)看結(jié)果。 3.3.2.4印刷間隙 印刷間隙對(duì)印刷厚度也有較

16、大的影響，尤其在鋼網(wǎng)拉力較大，刮刀壓力相對(duì)不是很大是，鋼網(wǎng)與pcb之間印刷間隙的配備布置能夠增加印刷的高度。凡是咱們都不會(huì)用增加間隙來(lái)提高錫膏的厚度，一般印刷間隙都配備布置為0。 鋼網(wǎng)上貼膠紙調(diào)整鋼網(wǎng)的開孔大小或保護(hù)辨認(rèn)點(diǎn)都會(huì)影響到pcb和鋼網(wǎng)之間的間隙而影響的錫膏的厚度，使粘貼膠紙附近的錫膏厚度偏高。 3.3.2.5鋼網(wǎng)質(zhì)量和刮刀質(zhì)量 由于鋼網(wǎng)在刮刀的壓力和推力下持久使用將會(huì)改變鋼網(wǎng)平整度和網(wǎng)的繃網(wǎng)拉力，當(dāng)鋼網(wǎng)本身平整度欠好，會(huì)出現(xiàn)印刷的錫膏厚度相符性比較差。 刮刀在鋼網(wǎng)上持久摩擦，會(huì)被鋼網(wǎng)孔的刃口磨成很多高低不平的小豁口，當(dāng)出現(xiàn)這類情況以后，刮刀就無(wú)法將鋼網(wǎng)的錫膏刮干凈，而在刮錫膏的方向留

17、下錫膏條紋。有錫膏殘留下的焊盤上的錫膏就會(huì)厚度偏高。 刮刀上一般有一層光滑耐磨的鎳合金.要關(guān)注刮刀的磨損情況,如有鍍層掉落時(shí)應(yīng)改換刮刀,否則會(huì)加快鋼網(wǎng)的磨損;應(yīng)注意刮刀不克不及持久處于大壓力的工作狀況.一般處置懲罰這類問(wèn)題方法就是按期的改換不良刮刀。 3.3.2.6 鋼網(wǎng)的清洗 由于錫膏使用歷程中，錫膏會(huì)向鋼網(wǎng)孔下滲透，當(dāng)鋼網(wǎng)清潔效驗(yàn)差時(shí)，出產(chǎn)一段時(shí)間以后就會(huì)在鋼網(wǎng)下表面鋼網(wǎng)開孔周圍殘留一圈錫膏殘留物，這一圈殘留物將會(huì)在此后的印刷歷程中影響錫膏的厚度，使該開孔對(duì)應(yīng)的錫膏厚度增加，同時(shí)易造成連錫，的厚度，使該開孔對(duì)應(yīng)的錫膏厚度增加，同時(shí)易造成連錫。 焊后出現(xiàn)錫渣，錫珠。所以保養(yǎng)的時(shí)候加強(qiáng)對(duì)鋼網(wǎng)清

18、潔機(jī)構(gòu)的保養(yǎng)和狀況檢查，重點(diǎn)檢查鋼網(wǎng)清潔架上的塑料清潔刮刀片（為易損件）和真空吸嘴是否擁塞，確保鋼網(wǎng)清潔機(jī)構(gòu)能夠正常工作，包管清潔效驗(yàn)。每隔一定時(shí)間對(duì)鋼網(wǎng)舉行一次手工清潔。 3.3.2.7刮刀角度: 目前不需手工調(diào)整刮刀的角度,但應(yīng)注意異常情況.一般刮刀在運(yùn)動(dòng)時(shí) 的角度在60-65度.在這類角度下,刮刀與錫膏的接觸面積適中,可以孕育發(fā)生良好的骨碌,同時(shí)又能保持對(duì)錫膏的流動(dòng)壓力,使其有良好的填充效驗(yàn).角度太大,骨碌壓力會(huì)不敷,角度太小,會(huì)造成骨碌欠好,刮不干凈錫膏. 3.3.3 釋放 印好的錫膏由鋼網(wǎng)口中轉(zhuǎn)移到pcb的焊盤上的歷程，良好的釋放可以包管得到良好的錫膏外形。凡是，鋼網(wǎng)越薄，焊盤越大/

19、寬，釋放越容易，相反亦然。目前，細(xì)間距qfp，bga的鋼網(wǎng)開口錫膏釋放的問(wèn)題恰是咱們印刷的瓶頸。 錫尖和錫塌陷 孕育發(fā)生錫尖和錫塌陷因素比較多，如脫模速度、脫模距離、鋼網(wǎng)孔側(cè)壁粗糙度、錫膏黏性等。在鋼網(wǎng)和錫膏得到控制的情況下， 錫尖和錫塌陷孕育發(fā)生的緣故原由凡是時(shí)因?yàn)殄a膏脫模欠好，出格是在細(xì)間距的情況下。 印刷機(jī)為了改善錫膏脫模，一般都有脫模速度、脫模距離控制的功能。在細(xì)間距情況下，提議脫模速度為：0.1mm/s0.3mm/s,有的機(jī)器還有振蕩功能，以幫助脫模。根據(jù)情況，增加脫模距離，包管脫模完成后且與鋼網(wǎng)有一段距離后，table才會(huì)加快下降。如許才會(huì)避免因脫模過(guò)快和太早加快下降而形成負(fù)真空而

20、孕育發(fā)生錫尖和錫塌陷。 良好的錫膏印刷質(zhì)量需饜足的要求： 為包管表面貼片元件焊點(diǎn)的可靠性，焊盤上所漏印的錫膏需饜足三點(diǎn)要求：不錯(cuò)的位置、良好的外形、合適的錫量。 一）不錯(cuò)的位置：錫膏必需印刷在焊盤內(nèi)，且不克不及出現(xiàn)連錫，焊盤外不克不及有錫膏存在。 二）良好的外形：錫膏表面高低差小于1個(gè)錫膏的厚度,不克不及出現(xiàn)拉尖、塌陷、缺錫、多錫等現(xiàn)象。 三）合適的印錫量，錫膏籠罩面積a必需大于鋼網(wǎng)開孔面積的90%；錫膏厚度c理論值為（鋼網(wǎng)厚度.025)+/-0.025mm，其現(xiàn)實(shí)控制范圍根據(jù)單板檢驗(yàn)科的spc管制圖得出。 1.2 細(xì)間距/平凡間距：依貼片元件的最小引腳間距，將pcba分成兩類：細(xì)間距/平凡間

21、距。細(xì)間距對(duì)應(yīng)貼片元件最小引腳間距小于或等于0.5mm。貼片元件最小引腳間距大于0.5mm為平凡間距。對(duì)于單引腳器件，鋼網(wǎng)開孔寬度小于或等于0.2mm也可歸入細(xì)間距。 回流爐爐溫程序設(shè)定操作引導(dǎo)書 一）目的和合用范圍： 引導(dǎo)工程師如何配備布置爐溫參量。 二）設(shè)定原則： 1 錫膏溫度曲線的要求如下： 1 ) 預(yù)熱溫度為110c150c,持續(xù)時(shí)間為120到180秒; 2 ) 183c以上的時(shí)間為4080秒;3 ) 最高溫度為210225c； 4 ) 升溫速度小于2.5c/sec； 2 元器件的要求 所設(shè)溫度 必須饜足全部貼片器件本身對(duì)回流曲線的要求，溫度過(guò)高對(duì)器件造成 潛在的損傷；對(duì)替續(xù)器、晶振和

22、熱敏器件，溫度取能饜足焊接要求的下限。 3 元器件的布局和封裝 主要思量器件封裝的形式，對(duì)于元件密度高的單板，和單板上有plcc或bga等吸熱大且熱均性能差的器件，預(yù)熱時(shí)間和溫度取上限； 4 pcb的厚度和材質(zhì) pcb越厚，均熱所需的時(shí)間越長(zhǎng)；對(duì)于特殊材質(zhì)，須饜足其提供的加熱前提，主如果其回流時(shí)所能承受的最高溫度和持續(xù)時(shí)間限定。 5 雙面回流工藝方面的思量 雙面回流焊接的板，先出產(chǎn)元器件焊盤和pcb焊盤重合面積之比較小的一壁；在比值相似的情況下，優(yōu)先出產(chǎn)元器件數(shù)量少的面；在設(shè)定第二面溫度時(shí)，在回流區(qū)，上下溫度設(shè)定要有1525度差別。 6 產(chǎn)能的要求 當(dāng)鏈條（網(wǎng)帶）的運(yùn)行速度 是出產(chǎn) 線的瓶頸時(shí)

23、，為提高鏈速，要提高加熱器的溫度（風(fēng)速不變）來(lái)饜足回流焊接的要求。 7 裝備的因素 加熱體式格局,加熱區(qū)的長(zhǎng)度,廢氣的排放,進(jìn)氣的流量大小影響回流。 8 下限原則 在能饜足焊接要求的前提下,為減少溫度對(duì)元器件及pcb的傷害,溫度高低應(yīng)取下限。 9 丈量溫度時(shí)，基板吸熱大的器件及熱敏器件應(yīng)布有測(cè)試點(diǎn),以包管profile的代表性。 一）預(yù)熱區(qū) 目的： 使pcb和元器件預(yù)熱 ，達(dá)到平衡，同時(shí)除去焊膏中的水份、溶劑，以防焊膏發(fā)生塌落和焊料飛濺。要包管升溫比較遲緩，溶劑揮發(fā)。較溫和，對(duì)元器件的熱沖擊盡可能小，升溫過(guò)快會(huì)造成對(duì)元器件的傷害，如會(huì)引起多層陶瓷電器皿開裂。同時(shí)還會(huì)造成焊料飛濺，使在整個(gè)pcb

24、的非焊接地區(qū)范圍形成焊料球和焊料不足的焊點(diǎn)。 二）保溫區(qū) 目的：包管在達(dá)到再流溫度之前焊料能完全干燥，同時(shí)還起著焊劑活化的效用，斷根元器件、焊盤、焊粉中的金屬氧化物。時(shí)間約60120秒，根據(jù)焊料的性子有所差異。 三）再流焊區(qū) 目的：焊膏中的焊料使金粉開始熔化，再次呈流動(dòng)狀況，替代液態(tài)焊 劑潤(rùn)濕 焊盤和元器件，這類潤(rùn)濕效用導(dǎo)致焊料進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)大多數(shù)焊料潤(rùn)濕時(shí)間為6090秒。再流焊的溫度要高于焊膏的熔點(diǎn)溫度，一般要跨越熔點(diǎn)溫度20度才能包管再流焊的質(zhì)量。有時(shí)也將該地區(qū)范圍分為兩個(gè)區(qū)，即熔融區(qū)和再流區(qū)。 （四）冷卻區(qū) 焊料隨溫度的減低而凝固，使元器件與焊膏形成良好的電接觸，冷卻速度要求同預(yù)熱速度不

25、異。 回流焊溫度曲線講解： *理解錫膏的回流歷程 *怎樣設(shè)定錫膏回流溫度曲線 *受益于升溫-到-回流的回流溫度曲線 *群焊的溫度曲線 *回流焊接工藝的經(jīng)典pcb溫度曲線 理解錫膏的回流歷程： 回流分為五個(gè)階段： 1 升溫區(qū)（預(yù)熱區(qū)）： 起首，用于達(dá)到所需粘度和絲印性能當(dāng)錫膏至于1個(gè)加熱的環(huán)境中，錫膏的溶劑開始蒸發(fā)，溫度上升必需慢(約莫每秒3 c)，以限定沸騰和飛濺，防止形成小錫珠，還有，一些元件對(duì)內(nèi)部應(yīng)力比較敏感，如果元件外部溫度上升太快，會(huì)造成斷裂。 2 恒溫區(qū)：助焊劑活躍，化學(xué)清洗行動(dòng)開始，水溶性助焊劑和免洗型助焊劑都會(huì)發(fā)生同樣的清洗行動(dòng)，只不過(guò)溫度稍微不同。將金屬氧化物和某些污染從行將聯(lián)

26、合的金屬和焊錫顆粒上斷根。好的冶金學(xué)上的錫焊點(diǎn)要求“清潔”的表面。 3 回流區(qū) ：當(dāng)溫度繼續(xù)上升，焊錫顆粒起首獨(dú)個(gè)熔化，并開始液化和表面吸錫的“燈草”歷程。如許在所可能的表面上籠罩，并開始形成錫焊點(diǎn)。 4 波峰區(qū) （屬于回流區(qū)）：這個(gè)階段最為重要，當(dāng)單個(gè)的焊錫顆粒全部熔化后，聯(lián)合一起形成液態(tài)錫，這時(shí)表面拉力效用開始形成焊腳表面，如果元件引腳與pcb焊盤的間隙跨越4mil，則極可能由于表面拉力使引腳和焊盤分開，即造成錫點(diǎn)開路。 5 冷卻區(qū)： 冷卻階段，如果冷卻快，錫點(diǎn)強(qiáng)度會(huì)稍微大一點(diǎn)，但不成以太快而引起元件內(nèi)部的溫度應(yīng)力。 回流焊接要求總結(jié)：重要的是有充分的遲緩加熱來(lái)安全地蒸發(fā)溶劑，防止錫珠形成

27、和限定由于溫度膨脹引起的元件內(nèi)部應(yīng)力，造成斷裂縫可靠性問(wèn)題。其次，助焊劑活躍階段必須有適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和溫度，允許清潔階段在焊錫顆粒方才開始熔化時(shí)完成。時(shí)間溫度曲線中焊錫熔化的階段是最重要的，必須充分地讓焊錫顆粒完全熔化，液化形成冶金焊接，剩余溶劑和助焊劑殘余的蒸發(fā)，形成焊腳表面。此階段如果太熱或過(guò)長(zhǎng)，可能對(duì)元件和pcb造成傷害。錫膏回流溫度曲線的設(shè)定，最佳是根據(jù)錫膏供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)舉行，同時(shí)把握元件內(nèi)部溫度應(yīng)力變化原則，即加熱溫升速度小于每秒3 c，和冷卻溫降速度小于5 c。 怎樣設(shè)定錫膏回流溫度曲線： 理想的曲線由四個(gè)部分或區(qū)間組成，前面三個(gè)區(qū)加熱、最后1個(gè)區(qū)冷卻。爐的溫區(qū)越多，越能使溫度曲線的

28、輪廓達(dá)到更準(zhǔn)確和接近設(shè)定。大多數(shù)錫膏都能用四個(gè)基本溫區(qū)樂(lè)成回流。 1 預(yù)熱區(qū)： 也叫斜坡區(qū)，用來(lái)將pcb的溫度從周圍環(huán)境溫度晉升到所須的活性溫度。在這個(gè)區(qū)，產(chǎn)物的溫度以不跨越每秒25c速度連續(xù)上升，溫度升得太快會(huì)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(huì)感溫過(guò)度，沒(méi)有足夠的時(shí)間使pcb達(dá)到活性溫度。爐的預(yù)熱區(qū)一般占整個(gè)加熱通道長(zhǎng)度的2533%。 2 活性區(qū)， 有時(shí)叫做干燥或浸濕區(qū)，這個(gè)區(qū)一般占加熱通道的3350%，有兩個(gè)功用，熬頭是，將pcb在相當(dāng)不變的溫度下感溫，允許不同質(zhì)量的元件在溫度上同質(zhì)，減少它們的相當(dāng)溫差。第二個(gè)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

29、普遍的活性溫度范圍是120150c。 3 回流區(qū) ，有時(shí)叫做峰值區(qū)或最后升溫區(qū)。這個(gè)區(qū)的效用是將pcb裝配的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度?；钚詼囟瓤偸潜群辖鸬娜埸c(diǎn)溫度低一點(diǎn)，而峰值溫度總是在熔點(diǎn)上。典型的峰值溫度范圍是205230c，這個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定過(guò)高會(huì)使其溫升斜率跨越每秒25c，或達(dá)到回流峰值溫度比推薦的高。這類情況可能引起pcb的過(guò)分卷曲、脫層或燒損，并侵害元件的完整性。 4 冷卻區(qū) 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。越是靠近這類鏡像關(guān)系，焊點(diǎn)達(dá)到固態(tài)的結(jié)構(gòu)越精密，得到焊接點(diǎn)的質(zhì)量越高，聯(lián)合完整性越好。 傳送帶速度的設(shè)定： 作溫度曲線的熬頭個(gè)思量參量是傳道輸送帶的速度

30、設(shè)定，該設(shè)定將決議pcb在加熱通道所花的時(shí)間。典型的錫膏制造廠參量要求34分鐘的加熱曲線，用總的加熱通道長(zhǎng)度除以總的加熱感溫時(shí)間，即為準(zhǔn)確的傳道輸送帶速度，例如，當(dāng)錫膏要求四分鐘的加熱時(shí)間，使用六英尺加熱通道長(zhǎng)度，計(jì)算為：6 英尺 4 分鐘 = 每分鐘 1.5 英尺 = 每分鐘 18 英寸。 各溫區(qū)溫度設(shè)定： 接下來(lái)必須決議各個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定，重要的是要了解現(xiàn)實(shí)的區(qū)間溫度未必就是該區(qū)的預(yù)示溫度。預(yù)示溫度只是代表區(qū)內(nèi)熱敏電偶的溫度，如果熱電偶越靠近加熱源，預(yù)示的溫度將相對(duì)比區(qū)間溫度較高，熱電偶越靠近pcb的直接通道，預(yù)示的溫度將越能反映區(qū)間溫度。 典型pcb回流區(qū)間溫度設(shè)定： 下列數(shù)值分別為：區(qū)間

31、-區(qū)間設(shè)定溫度-區(qū)間未pcb板現(xiàn)實(shí)溫度 （預(yù)熱區(qū)-210c-140c ）；（ 活性區(qū)-177c-150c ）；（回流區(qū)-250c-210c） 圖形曲線的形狀必須和所希望的對(duì)比，如果形狀不協(xié)調(diào)，則同下面的圖形舉行比較。選擇與現(xiàn)實(shí)圖形形狀最相協(xié)調(diào)的曲線。 根據(jù)現(xiàn)實(shí)曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比，進(jìn)而修改更溫區(qū)溫度最接近理想曲線。 受益于升溫-到-回流（rts）的回流溫度曲線 許多舊式的爐傾向于以不同速度來(lái)加熱1個(gè)裝配上的不同零件，取決于回流焊接的零件和線路板層的顏色和質(zhì)地。1個(gè)裝配上的某些地區(qū)范圍可以達(dá)到比其它地區(qū)范圍高得多的溫度，這個(gè)溫度變化叫做裝配的d t。如果d t大，裝配的有些地區(qū)范圍可能吸收過(guò)多熱能

32、，而另一些地區(qū)范圍則熱能不敷。這可能引起許多焊接缺陷，包孕焊錫球、不熔濕、損壞元件、空洞和燒焦的殘留物。 為啥子和啥子時(shí)候保溫 保溫區(qū)的獨(dú)一目的是減少或消弭大的d t。保溫應(yīng)該在裝配達(dá)到焊錫回流溫度之前，把裝配上所有零件的溫度達(dá)到均衡，要得所有的零件同時(shí)回流。由于保溫區(qū)是沒(méi)有必要的，因此溫度曲線可以改為線性的升溫-到-回流(rts)的回流溫度曲線。使用 rts溫度曲線一般都會(huì)改善潮濕應(yīng)該注意到，保溫區(qū)一般是不需要用來(lái)激化錫膏中的助焊劑化學(xué)成分。這是工業(yè)中的1個(gè)普遍的紕繆概念，應(yīng)予糾正。當(dāng)使用線性的rts溫度曲線時(shí)，大多數(shù)錫膏的化學(xué)成分都預(yù)示充分的潮濕活性。事實(shí)上，。 升溫-保溫-回流 升溫-保

33、溫-回流(rss)溫度曲線可用于rma或免洗化學(xué)成分，但一般不推薦用于水溶化學(xué)成分，因?yàn)閞ss保溫區(qū)可能過(guò)早地破壞錫膏活性劑，造成不充分的潮濕。使用rss溫度曲線的獨(dú)一目的是消弭或減少d t。 rss溫度曲線開始以1個(gè)陡坡溫升，在90秒的方針時(shí)間內(nèi)約莫150 c，最大速度可達(dá)23 c。隨后，在150170 c之間，將裝配板保溫90秒鐘；裝配板在保溫區(qū)竣事時(shí)應(yīng)該達(dá)到溫度均衡。保溫區(qū)之后，裝配板步入回流區(qū)，在183 c以上回流時(shí)間為60( 15)秒鐘。整個(gè)溫度曲線應(yīng)該從45 c到峰值溫度215( 5) c持續(xù)3.54分鐘。冷卻速度應(yīng)控制在每秒4 c。一般，較快的冷卻速度可得到較細(xì)的顆粒結(jié)構(gòu)和較高強(qiáng)

34、度與較亮的焊接點(diǎn)。可是，跨越每秒4 c會(huì)造成溫度沖擊。 升溫-到-回流 rts溫度曲線可用于任何化學(xué)成分或合金，為水溶錫膏和難于焊接的合金與零件所首選。 rts溫度曲線比rss有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。rts一般得到更光明的焊點(diǎn)，可焊性問(wèn)題很少，因?yàn)樵趓ts溫度曲線下回流的錫膏在預(yù)熱階段保持住其助焊劑載體。這也將更好地提飛騰濕性，因此，rts應(yīng)該用于難于潮濕的合金和零件。 因?yàn)閞ts曲線的升溫速度是如此受控的，所以很少刻機(jī)造成焊接缺陷或溫度沖擊。另外，rts曲線更經(jīng)濟(jì)，因?yàn)闇p少了爐前半部分的加熱能量。此外，解除rts的故障相對(duì)比較簡(jiǎn)單，有解除rss曲線故障經(jīng)驗(yàn)的操作員應(yīng)該沒(méi)有困難來(lái)調(diào)節(jié)rts曲線，以達(dá)到優(yōu)化

35、的溫度曲線效驗(yàn)。 設(shè)定rts溫度曲線 rts曲線簡(jiǎn)單地說(shuō)就是一條從室溫到回流峰值溫度的溫度漸升曲線，rts曲線溫升區(qū)其效用是裝配的預(yù)熱區(qū)，這里助焊劑被激化，揮發(fā)物被揮發(fā)，裝配籌辦回流，并防止溫度沖擊。rts曲線典型的升溫速度為每秒0.61.8 c。升溫的最初90秒鐘應(yīng)該盡可能保持線性。rts曲線的升溫基本原則是，曲線的三分之二在150 c以下。在這個(gè)溫度后，大多數(shù)錫膏內(nèi)的活性系統(tǒng)開始很快失效。因此，保持曲線的前段冷一些將活性劑保持時(shí)間長(zhǎng)一些，其結(jié)果是良好的潮濕和光明的焊接點(diǎn)。rts曲線回流區(qū)是裝配達(dá)到焊錫回流溫度的階段。在達(dá)到150 c之后，峰值溫度應(yīng)盡快地達(dá)到，峰值溫度應(yīng)控制在215( 5)

36、 c，液化居留時(shí)間為60( 15)秒鐘。液化之上的這個(gè)時(shí)間將減少助焊劑受夾和空洞，增加拉伸強(qiáng)度。和rss同樣，rts曲線長(zhǎng)度也應(yīng)該是從室溫到峰值溫度最大3.54分鐘，冷卻速度控制在每秒4 c。 解除rts曲線的故障 解除rss和rts曲線的故障，原則是不異的：按需要，調(diào)節(jié)溫度和曲線溫度的時(shí)間，以達(dá)到優(yōu)化的結(jié)果。時(shí)常，這要求試驗(yàn)和出錯(cuò)，略增加或減少溫度，察看結(jié)果。以下是使用rts曲線碰見的普遍回流問(wèn)題，和解決辦法。 焊錫球 許多細(xì)小的焊錫球鑲陷在回流后助焊劑殘留的周邊上。在rts曲線上，這個(gè)凡是是升溫速度太慢的結(jié)果，由于助焊劑載體在回流之前燒完，發(fā)生金屬氧化。這個(gè)問(wèn)題一般可經(jīng)由過(guò)程曲線溫升速度略

37、微提高達(dá)到解決。焊錫球也可能是溫升速度太快的結(jié)果，可是，這對(duì)rts曲線不大可能，因?yàn)槠湎鄬?duì)較慢、較平順的溫升。 焊錫珠 時(shí)常與焊錫球混淆，焊錫珠是一顆或一些大的焊錫球，凡是落在片狀電容和電阻周圍。雖然這每每是絲印時(shí)錫膏超過(guò)限量聚集的結(jié)果，但有時(shí)可以調(diào)節(jié)溫度曲線解決。和焊錫球同樣，在rts曲線上孕育發(fā)生的焊錫珠凡是是升溫速度太慢的結(jié)果。這類情況下，慢的升溫速度引起毛細(xì)現(xiàn)象效用，將未回流的錫膏從焊錫聚集處吸到元件下面?；亓髌陂g，這些錫膏形成錫珠，由于焊錫表面拉力將元件拉向機(jī)板，而被擠出到元件邊。和焊錫球同樣，焊錫珠的解決辦法也是提高升溫速度，直至問(wèn)題解決。 熔濕性差 熔濕性差時(shí)常是時(shí)間與溫度比率的

38、結(jié)果。錫膏內(nèi)的活性劑由有機(jī)酸組成，隨時(shí)間和溫度而退化。如果曲線過(guò)長(zhǎng)，焊接點(diǎn)的熔濕可能受侵害。因?yàn)槭褂胷ts曲線，錫膏活性劑凡是維持時(shí)間較長(zhǎng)，因此熔濕性差比rss較不易發(fā)生。如果rts還出現(xiàn)熔濕性差，應(yīng)采納步驟以包管曲線的前面三分之二發(fā)生在150 c之下。這將延長(zhǎng)錫膏活性劑的生存的年限，結(jié)果改善熔濕性。 焊錫不足 焊錫不足凡是是不均勻加熱或過(guò)快加熱的結(jié)果，要得元件引腳太熱，焊錫吸上引腳。回流后引腳看到去錫變厚，焊盤大將出現(xiàn)少錫。減低加熱速度或包管裝配的均勻受熱將有助于防止該缺陷。 墓碑 墓碑凡是是不相稱的熔濕力的結(jié)果，要得回流后元件在一端上站起來(lái)。一般，加熱越慢，板越平順，越少發(fā)生。減低裝配經(jīng)由

39、過(guò)程183 c的溫升速度將有助于勘正這個(gè)缺陷。 空洞 空洞是錫點(diǎn)的x射線或剖面檢查凡是所發(fā)現(xiàn)的缺陷?？斩词清a點(diǎn)內(nèi)的微小“氣泡” ，可能是被夾住的空氣或助焊劑。空洞一般由三個(gè)曲線紕繆所引起：不敷峰值溫度；回流時(shí)間不敷；升溫階段溫渡過(guò)高。由于rts曲線升溫速度是嚴(yán)密控制的，空洞凡是是熬頭或第二個(gè)紕繆的結(jié)果，造成沒(méi)揮發(fā)的助焊劑被夾住在錫點(diǎn)內(nèi)。這類情況下，為了躲避空洞的孕育發(fā)生，應(yīng)在空洞發(fā)生的點(diǎn)丈量溫度曲線，適當(dāng)調(diào)整直至問(wèn)題解決。 無(wú)光澤、顆粒狀焊點(diǎn) 1個(gè)相對(duì)普遍的回流焊缺陷是無(wú)光澤、顆粒狀焊點(diǎn)。這個(gè)缺陷可能只是美觀上的，但也可能是不安穩(wěn)焊點(diǎn)的征兆。在rts曲線內(nèi)改正這個(gè)缺陷，應(yīng)該將回流前兩個(gè)區(qū)的溫度

40、減少5 c；峰值溫度提高5 c。如果如許還不行，那么，應(yīng)繼續(xù)如許調(diào)節(jié)溫度直至達(dá)到希望的結(jié)果。這些調(diào)節(jié)將延長(zhǎng)錫膏活性劑生存的年限，減少錫膏的氧化暴露，改善熔濕能力。 燒焦的殘留物 燒焦的殘留物，雖然未必是功能缺陷，但可能在使用rts溫度曲線時(shí)碰見。為了糾正該缺陷，回流區(qū)的時(shí)間和溫度要減少，凡是5 c。 結(jié)論 rts溫度曲線不是適于每1個(gè)回流焊接問(wèn)題的萬(wàn)仙丹，也不克不及用于所有的爐或所有的裝配。可是，采用rts溫度曲線可以減少能源成本、增加效率、減少焊接缺陷、改善熔濕性能和簡(jiǎn)化回流工序。這并不是說(shuō)rss溫度曲線已變得過(guò)時(shí)，或rts曲線不克不及用于舊式的爐。無(wú)論如何，工程師應(yīng)該懂得還有更好的回流溫度

41、曲線可以利用。 注：所有溫度曲線都是使用sn63/pb37合金，183 c的共晶熔點(diǎn)。 群焊的溫度曲線 作溫度曲線是1個(gè)很好的直觀化方法，保持對(duì)回流焊接或波峰焊接工藝歷程的跟蹤。經(jīng)由過(guò)程繪制當(dāng)印刷電路裝配(pca)穿過(guò)爐子時(shí)的時(shí)間溫度曲線，可以計(jì)算在任何給定時(shí)間所吸收的熱能。只有當(dāng)所有有關(guān)的零件在不錯(cuò)的時(shí)間暴露給不錯(cuò)的熱能時(shí)，才可使群焊達(dá)到完善。這不是1個(gè)容易達(dá)到的方針，因?yàn)榱慵r(shí)常有不同的熱容量，并在不同的時(shí)間達(dá)到所希望的溫度。 時(shí)常咱們看到在1個(gè)pca上不只一種大小的焊點(diǎn)，同1個(gè)溫度曲線要熔化不同數(shù)量的焊錫。需要思量pca的定位與方向、熱源位置與裝備內(nèi)均勻的空氣循環(huán)，以給焊接點(diǎn)運(yùn)送不錯(cuò)的熱

42、能。人們從經(jīng)驗(yàn)中了解到，大型元件底部與pca其它位置的溫度差別是不容輕忽的。 為啥子得到不錯(cuò)的熱能是如此重要呢？當(dāng)焊接點(diǎn)不得到足夠的熱能，助焊劑可能不完全激化，焊接合金可能未完全熔化。在終極產(chǎn)物檢查中，可能察看到冷焊點(diǎn)(cold solder)、元件豎立(tomb-stoning)、不潮濕(non-wetting)、錫球/飛濺(solder ball/ splash)等結(jié)果。另一方面，如果吸收太多熱能，元件或板可能被損壞。終極結(jié)果可能是元件爆裂或pcb翹曲，同時(shí)不克不及經(jīng)受相對(duì)而立久的產(chǎn)物可靠性的影響。 對(duì)于波峰焊接，裝配已部分地安裝了回流焊接的表面貼裝元件。已回流的焊接點(diǎn)可能回到1個(gè)液化階段

43、，減低固態(tài)焊點(diǎn)的位置精密度。 除了熱的數(shù)量之外，加熱時(shí)間也是重要的。pca溫度必須以預(yù)先決議的速度從室溫提高到液化溫度，而不克不及給裝配帶來(lái)緊張的溫度沖擊。這個(gè)預(yù)熱，或升溫階段也將在助焊劑完全被激化之前讓其中的溶劑蒸發(fā)。重要的是要包管，裝配上的所有零件在上升到焊接合金液化溫度之前，以最大的預(yù)熱溫度達(dá)到溫度平衡。這個(gè)預(yù)熱有時(shí)叫作“駐留時(shí)間”或“保溫時(shí)間”。 對(duì)于蒸發(fā)錫膏內(nèi)的揮發(fā)性成分和激化助焊劑是重要的。在達(dá)到液化溫度之后，裝配應(yīng)該有足夠的時(shí)間逗留在該溫度之上，以包管裝配的所有地區(qū)范圍都達(dá)到液化溫度，適本地形成焊接點(diǎn)。如果在裝配中有表面貼裝膠要固化，固化時(shí)間和溫度必須與焊接溫度曲線協(xié)調(diào)。 在焊接

44、點(diǎn)形成之后，裝配必須從液化溫度冷卻跨越150c到室溫。同樣，這必須一預(yù)先確定的速度來(lái)完成，以避免溫度沖擊。不變的降溫將給足夠的時(shí)間讓熔化的焊錫固化。這也將避免由于元件與pcb之間的溫度膨脹系數(shù)(cte)不同所孕育發(fā)生的力對(duì)新形成的焊接點(diǎn)損壞。 溫度曲回流焊接工藝的經(jīng)典pcb線 經(jīng)典印刷電路板(pcb)的溫度曲線(profile)作圖，有關(guān)將pcb裝配上的熱電偶毗連到數(shù)據(jù)記錄曲線儀上，并把整個(gè)裝配從回流焊接爐中經(jīng)由過(guò)程。作溫度曲線有兩個(gè)主要的目的：1) 為給定的pcb裝配確定不錯(cuò)的工藝設(shè)定，2) 檢驗(yàn)工藝的連續(xù)性，以包管可反復(fù)的結(jié)果。經(jīng)由過(guò)程察看pcb在回流焊接爐中經(jīng)過(guò)的現(xiàn)實(shí)溫度(溫度曲線)，可

45、以檢驗(yàn)和/或糾正爐的設(shè)定，以達(dá)到終極產(chǎn)物的最佳品質(zhì)。 經(jīng)典的pcb溫度曲線將包管終極pcb裝配的最佳的、持續(xù)的質(zhì)量，現(xiàn)實(shí)上減低pcb的報(bào)廢率，提高pcb的出產(chǎn)率和合格率，并且改善群體的獲利能力。 回流工藝 在回流工藝歷程中，在爐子內(nèi)的加熱將裝配帶到適當(dāng)?shù)暮附訙囟?，而不損傷產(chǎn)物。為了檢驗(yàn)回流焊接工藝歷程，人們使用1個(gè)作溫度曲線的裝備來(lái)確定工藝設(shè)定。溫度曲線是每個(gè)傳感器在經(jīng)過(guò)加熱歷程時(shí)的時(shí)間與溫度的可視數(shù)據(jù)調(diào)集。經(jīng)由過(guò)程察看這條曲線，你可以視覺上準(zhǔn)確地看出幾多能量施加在產(chǎn)物上，能量施加哪里。溫度曲線允許操作員作適當(dāng)?shù)母淖?，以?yōu)化回流工藝歷程。 1個(gè)典型的溫度曲線包含幾個(gè)不同的階段 - 初試的升溫(

46、ramp)、保溫(soak)、向回流形成峰值溫度(spike to reflow)、回流(reflow)和產(chǎn)物的冷卻(cooling)。作為一般原則，所希望的溫度坡度是在24c范圍內(nèi)，以防止由于加熱或冷卻太快對(duì)板和/或元件所釀成的侵害。 在產(chǎn)物的加熱期間，許多因素可能影響裝配的品質(zhì)。最初的升溫是當(dāng)產(chǎn)物步入爐子時(shí)的1個(gè)快速的溫度上升。目的是要將錫膏帶到開始焊錫激化所希望的保溫溫度。最理想的保溫溫度是剛好在錫膏質(zhì)料的熔點(diǎn)之下 - 對(duì)于共晶焊錫為183c，保溫時(shí)間在3090秒之間。 保溫區(qū)有兩個(gè)用途：1) 將板、元件和質(zhì)料帶到1個(gè)均勻的溫度，接近錫膏的熔點(diǎn)，允許較容易地轉(zhuǎn)變到回流區(qū)，2) 激扮裝配上

47、的助焊劑。在保溫溫度，激化的助焊劑開始斷根焊盤與引腳的氧化物的歷程，留下焊錫可以附著的清潔表面。向回流形成峰值溫度是另1個(gè)轉(zhuǎn)變，在此期間，裝配的溫度上升到焊錫熔點(diǎn)之上，錫膏變成液態(tài)。一朝錫膏在熔點(diǎn)之上，裝配步入回流區(qū)，凡是叫做液態(tài)以上時(shí)間(tal, time above liquidous)?；亓鲄^(qū)時(shí)爐子內(nèi)的關(guān)鍵階段，因?yàn)檠b配上的溫度梯度必須最小，tal必須保持在錫膏制造商所規(guī)定的參量以內(nèi)。產(chǎn)物的峰值溫度也是在這個(gè)階段達(dá)到的 - 裝配達(dá)到爐內(nèi)的最高溫度。 必須小心的是，不要跨越板上任何溫度敏感元件的最高溫度和加熱速度。例如，1個(gè)典型的鉭電容具有的最高溫度為230c。理想地，裝配上所有的點(diǎn)應(yīng)該同

48、時(shí)、同速度達(dá)到不異的峰值溫度，以包管所有零件在爐內(nèi)履歷不異的環(huán)境。在回流區(qū)之后，產(chǎn)物冷卻，固化焊點(diǎn)，將裝配為后面的工序籌辦?？刂评鋮s速度也是關(guān)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(diǎn)。 在回流焊接工藝中使用兩種常見類型的溫度曲線，它們凡是叫做保溫型(soak)和帳篷型(tent)溫度曲線。在保溫型曲線中，如前面所講到的，裝配在一段時(shí)間內(nèi)履歷不異的溫度。帳篷型溫度曲線是1個(gè)連續(xù)的溫度上升，從裝配步入爐子開始，直至裝配達(dá)到所希望的峰值溫度。 所希望的溫度曲線將基于裝配合制造造中使用的錫膏類型而不同。取決于錫膏化學(xué)組成，制造商將提議最佳的溫度曲線，以達(dá)到最高的性能。溫度曲

49、線的信息可以經(jīng)由過(guò)程聯(lián)系錫膏制造商得到。最常見的配方類型包孕水溶性(oa)、松香適度激化型(rma, rosin mildly activated)和免洗型(no-clean)錫膏。 經(jīng)典的pcb溫度曲線系統(tǒng)元件 1個(gè)經(jīng)典的pcb溫度曲線系統(tǒng)由以下元件組成： 數(shù)據(jù)收集曲線儀，它從爐子中間經(jīng)過(guò)，從pcb收集溫度信息。 熱電偶，它附著在pcb上的關(guān)鍵元件，然后毗連到隨行的曲線儀上。 隔熱保護(hù)，它保護(hù)曲線儀被爐子加熱。 軟件程序，它允許收集到的數(shù)據(jù)以1個(gè)格式觀看，快速確定焊接結(jié)果和/或在失控惡劣影響終極pcb產(chǎn)物之前找到失控的趨向。 讀出與評(píng)估溫度曲線數(shù)據(jù) 錫膏制造商一般對(duì)其錫膏配方專門有推薦的溫度

50、曲線。應(yīng)該使用制造商的推薦來(lái)確定1個(gè)特定工藝的最佳曲線，與現(xiàn)實(shí)的裝配結(jié)果舉行比較。然后可能采納步驟來(lái)改變機(jī)器設(shè)定，以達(dá)到特殊裝配的最佳結(jié)果 總結(jié) 做溫度曲線是pcb裝配中的1個(gè)關(guān)鍵元素，它用來(lái)決議歷程機(jī)器的設(shè)定和確認(rèn)工藝的連續(xù)性。沒(méi)有可丈量的結(jié)果，對(duì)回流工藝的控制是有限的。咨詢一下錫膏供應(yīng)商，查看一下元件規(guī)格，為1個(gè)特定的工藝確定最佳的曲線參量。經(jīng)由過(guò)程實(shí)行經(jīng)典pcb溫度曲線和機(jī)器的品質(zhì)管理溫度曲線的1個(gè)正常的制度，pcb的報(bào)廢率將會(huì)減低，而質(zhì)量與產(chǎn)量都會(huì)改善。結(jié)果，總的運(yùn)作成本將減低。 錫膏絲印缺陷分析: 1 搭錫bridging ： 錫粉量少、粘度低、粒度大、室溫度、印膏太厚、放置壓力太大

51、等。（凡是當(dāng)兩焊墊之間有少許印膏搭連，于高溫熔焊時(shí)常會(huì)被各墊上的主錫體所拉歸去，一朝無(wú)法拉回，將造成短路或錫球，對(duì)細(xì)密間距都很危險(xiǎn)）。 對(duì) 策：提高錫膏中金屬成份比例（提高到88 %以上）。 增加錫膏的粘度（70萬(wàn) cps以上） 減小錫粉的粒度（例如由200目降到300目） 減低環(huán)境的溫度（降至27oc以下） 減低所印錫膏的厚度（降至架空高度snap-off，減低刮刀壓力及速度） 加強(qiáng)印膏的精準(zhǔn)度。 調(diào)整印膏的各種施工參量。 減輕零件放置所施加的壓力。 調(diào)整預(yù)熱及熔焊的溫度曲線。 2.發(fā)生皮層 cursting 由于錫膏助焊劑中的活化劑太強(qiáng),環(huán)境溫度過(guò)高及鉛量太多時(shí),會(huì)造成粒子外層上的氧化層被

52、剝落所致. 對(duì) 策：避免將錫膏暴露于濕氣中. 減低錫膏中的助焊劑的活性. 減低金屬中的鉛含量. 3.膏量太多 excessive paste 緣故原由與“建橋”相似. 對(duì) 策：減少所印之錫膏厚度 晉升印著的精準(zhǔn)度. 調(diào)整錫膏印刷的參量. 4.膏量不足insufficient paste 常在鋼板印刷時(shí)發(fā)生,可能是網(wǎng)布的絲徑太粗,板膜太薄等緣故原由. 對(duì) 策：增加印膏厚度,如改變網(wǎng)布或板膜等. 晉升印著的精準(zhǔn)度. 調(diào)整錫膏印刷的參量. 5.粘著力不足 poor tack retention 環(huán)境溫度高風(fēng)速大,造成錫膏中溶劑逸失太多,和錫粉粒度太大的問(wèn)題. 對(duì) 策：消弭溶劑逸失的前提(如減低室溫、

53、減少吹風(fēng)等）。 減低金屬含量的百分比。 減低錫膏粘度。 減低錫膏粒度。 調(diào)整錫膏粒度的分配。 6.坍塌 slumping 緣故原由與“建橋”相似。 對(duì) 策：增加錫膏中的金屬含量百分比。 增加錫膏粘度。 減低錫膏粒度。 減低環(huán)境溫度。 減少印膏的厚度。 減輕零件放置所施加的壓力。 7.模糊 smearing 形成的緣故原由與建橋或坍塌 很近似，但印刷施工不善的緣故原由居多，如壓力太大、架空高度不足等。 對(duì) 策：增加金屬含量百分比。 增加錫膏粘度。 調(diào)整環(huán)境溫度。 調(diào)整錫膏印刷的參量 回流焊的體式格局：1，熱風(fēng)回流焊，2，紅外線焊接 3， 熱風(fēng)+紅外 4，氣相焊（vps） 熱風(fēng)回流焊歷程中，焊膏需

54、經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)階段，溶劑揮發(fā)；焊劑斷根焊件表面的氧化物；焊膏的熔融 、再流動(dòng)和焊膏的冷卻、凝固。 工藝分區(qū)： （一）預(yù)熱區(qū) 目的： 使pcb和元器件預(yù)熱 ，達(dá)到平衡，同時(shí)除去焊膏中的水份 、溶劑，以防焊膏發(fā)生塌落和焊料飛濺。要包管升溫比較遲緩，溶劑揮發(fā)。較溫和，對(duì)元器件的熱沖擊盡可能小，升溫過(guò)快會(huì)造成對(duì)元器件的傷害，如會(huì)引起多層陶瓷電器皿開裂。同時(shí)還會(huì)造成焊料飛濺，使在整個(gè)pcb的非焊接地區(qū)范圍形成焊料球和焊料不足的焊點(diǎn)。 （二）保溫區(qū) 目的：包管在達(dá)到再流溫度之前焊料能完全干燥，同時(shí)還起著焊劑活化的效用，斷根元器件、焊盤、焊粉中的金屬氧化物。時(shí)間約60120秒，根據(jù)焊料的性子有所差異。 （三）

55、再流焊區(qū) 目的：焊膏中的焊料使金粉開始熔化，再次呈流動(dòng)狀況，替代液態(tài)焊劑潤(rùn)濕 焊盤和元器件，這類潤(rùn)濕效用導(dǎo)致焊料進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)大多數(shù)焊料潤(rùn)濕時(shí)間為6090秒。再流焊的溫度要高于焊膏的熔點(diǎn)溫度，一般要跨越熔點(diǎn)溫度20度才能包管再流焊的質(zhì)量。有時(shí)也將該地區(qū)范圍分為兩個(gè)區(qū)，即熔融區(qū)和再流區(qū)。 （四）冷卻區(qū) 目的：焊料隨溫度的減低而凝固，使元器件與焊膏形成良好的電接觸，冷卻速度要求同預(yù)熱速度不異。 影響焊接性能的各種因素： 工藝因素：焊接前處置懲罰體式格局，處置懲罰的類型，方法，厚度，層數(shù)。處置懲罰后到焊接的時(shí)間內(nèi)是否加熱，剪切或經(jīng)過(guò)其它的加工體式格局。 焊接工藝的設(shè)計(jì)：焊區(qū)：指尺寸，間隙，焊點(diǎn)間隙；

56、導(dǎo)帶（布線）：形狀，導(dǎo)熱性，熱容量； 被焊接物：指焊接方向，位置，壓力，粘合狀況等。 焊接前提：指焊接溫度與時(shí)間，預(yù)熱前提，加熱，冷卻速度焊接加熱的體式格局，熱源的載體的形式（波長(zhǎng)，導(dǎo)熱速度等） 焊接質(zhì)料：焊劑：成分，濃度，活性度，熔點(diǎn)，沸點(diǎn)等；焊料：成分，組織，不純物含量，熔點(diǎn)等； 母材：母材的組成，組織，導(dǎo)熱性能等；焊膏的粘度，比重，觸變性能基板的質(zhì)料，種類，包層金屬等 幾種焊接缺陷及其解決辦法： （1）回流焊中的錫球： 回流焊中錫球形成的機(jī)理：回流焊接中出的錫球，每每藏于矩形片式元件兩端 之間的側(cè)面或細(xì)距引腳之間。在元件貼裝歷程中，焊膏被置于片式元件的引腳與焊盤之間，跟著印制板穿過(guò)回流焊

57、爐，焊膏熔化變成液體，如果與焊盤和器件引腳等潤(rùn)濕不良，液態(tài)焊錫會(huì)因緊縮而使焊縫填充不充分，所有焊料顆粒不克不及聚合成1個(gè)焊點(diǎn)。部分液態(tài)焊錫會(huì)從焊縫流出，形成錫球。因此，焊錫與焊盤和器件引腳潤(rùn)濕性差是導(dǎo)致錫球形成的根本緣故原由。 緣故原由分析與控制方法 ：以下主要分析與相關(guān)工藝有關(guān)的緣故原由及解決辦法：a) 回流溫度曲線配備布置不當(dāng)。焊膏的回流是溫度與時(shí)間的函數(shù)，如果未到達(dá)足夠的溫度或時(shí)間，焊膏就不會(huì)回流。預(yù)熱區(qū)溫度上升速渡過(guò)快，達(dá)到平頂溫度的時(shí)間過(guò)短，使焊膏內(nèi)部的水分、溶劑未完全揮拍發(fā)來(lái)，到達(dá)回流焊溫區(qū)時(shí)，引起水分、溶劑沸騰，濺出焊錫球。實(shí)踐證明，將預(yù)熱區(qū)溫度的上升速度控制在14c/s是較理想

58、的。 b) 如果總在同一名置上出現(xiàn)焊球，就有必要檢查金屬板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。模板開口尺寸腐蝕精密度達(dá)不到要求，對(duì)于焊盤大小偏大，和表面材質(zhì)較 軟（如銅模板），造成漏印焊膏的外形輪廓不清晰，互相橋連，這類情況多出現(xiàn)在對(duì)細(xì)間距器件的焊盤漏印時(shí)，回流焊后絕對(duì)是造成引腳間大量錫珠的孕育發(fā)生。因此，應(yīng)針對(duì)焊盤圖形的不同形狀和中間距，選擇 相宜的模板質(zhì)料想到模板制作工藝來(lái)包管焊膏印刷質(zhì)量。c) 如果在貼片至回流焊的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則因焊膏中焊料粒子的氧化，焊劑變質(zhì)、活性減低，會(huì)導(dǎo)致焊膏不回流，焊球則會(huì)孕育發(fā)生。選用工作生存的年限長(zhǎng)一些的焊膏（至少4鐘頭），則會(huì)減輕這類影響。d) 另外，焊膏印錯(cuò)的印制板清洗不充分，使焊膏殘留于印制板表面及通 孔中?；亓骱钢?，被貼放的元器件重新對(duì)準(zhǔn)、貼放，使漏印焊膏變形。這些也是造成焊球的緣故原由。因此應(yīng)加強(qiáng)操作者和工藝人員在出產(chǎn) 歷程的責(zé)任心，嚴(yán)格遵照工藝要求和操作規(guī)程行出產(chǎn)，加強(qiáng)工藝歷程的質(zhì)量控制。 (2) 立片問(wèn)題（曼哈頓現(xiàn)象):矩形片式元件的一端焊接在焊盤上，而另一端則翹立，這類現(xiàn)象就稱為曼哈頓現(xiàn)象。 引起該種現(xiàn)象主要緣故原由是元件兩端受熱不均勻，焊膏熔化有先后所致。 如何造成元件兩端熱不均勻：a)