焊接工藝流程簡介-xiyixue

1、http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道現(xiàn)行焊料現(xiàn)行焊料錫錫( (SnSn) )鉛鉛(37(37PbPb) )使用于全電子機(jī)器使用于全電子機(jī)器無鉛無鉛( (PbPb) )焊料焊料錫錫( (SnSn) )無害金屬無害金屬20022002年度年度 全世界、全商品全世界、全商品不含鉛焊料不含鉛焊料無鉛焊料是什么無鉛焊料是什么? ?鉛(Pb)的含量(質(zhì)量%)如下的叫無鉛焊料。系Pb含有質(zhì)量%ISO9453軟焊料合金JIS Z 3282焊料組成Pb含有質(zhì)量%組成Sn-5Sb0.10Sn-3.5AgSn-3AgSn-4Ag0.10Sn-50InSn-57BiSn-1CuSn-3Cu0.10Sn-Bi

2、Sn-CuSn-5SbSn-58BiSn-In00.05Sn-AgSn-Sb1http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道為什么要用無鉛焊料為什么要用無鉛焊料對人體的影響對人體的影響對生態(tài)系統(tǒng)的影響對生態(tài)系統(tǒng)的影響酸性雨廢棄印刷基板被鉛污染的地下水土壤廢棄物 溶出鉛粉碎, 填拓含鉛焊料的有害性含鉛焊料的有害性焊料所含的鉛雖為全使用量的焊料所含的鉛雖為全使用量的1%1%弱弱(3(3萬萬5 5百萬噸百萬噸), ), 而有廣泛擴(kuò)散的可能性而有廣泛擴(kuò)散的可能性, , 難于完全回收。由于環(huán)境污染難于完全回收。由于環(huán)境污染, , 憂慮鉛中毒等對人體的影響。憂

3、慮鉛中毒等對人體的影響。 向高循環(huán)化社會(huì)移行。通過廢棄物處理法向高循環(huán)化社會(huì)移行。通過廢棄物處理法, , 水質(zhì)污濁防止法強(qiáng)化規(guī)制水質(zhì)污濁防止法強(qiáng)化規(guī)制 歐洲正在審議包括禁止使用電子機(jī)器中的鉛的法案歐洲正在審議包括禁止使用電子機(jī)器中的鉛的法案( (提議提前到提議提前到20062006年年) )2http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道無鉛焊料的選定無鉛焊料的選定選定條件選定條件MUST: MUST: 電、機(jī)械特性電、機(jī)械特性, , 質(zhì)量、可靠性質(zhì)量、可靠性, , 環(huán)境負(fù)荷環(huán)境負(fù)荷WANT: WANT: 焊接性焊接性( (熔點(diǎn)熔點(diǎn), , 濡濕濡濕 ), ), 安裝性安裝性, , 費(fèi)用費(fèi)用,

4、, 專利及其他專利及其他選定經(jīng)過選定經(jīng)過Sn-Sn-PbPb Sn Sn- -X X由于由于SnSn單體為高熔點(diǎn)單體為高熔點(diǎn)( (232)232)1. 1. SnSn元系選定元系選定: :SnSn-Ag-Ag系系(221)(221)基本組成基本組成SnSn-Cu-Cu(227)(227)浸流用浸流用( (低費(fèi)用低費(fèi)用) )2. 2. SnSn-Ag-Ag系改良系改良: : SnSn-Ag-Cu -Ag-Cu (218)(218)浸流浸流、軟熔軟熔( (共同使用共同使用、高高強(qiáng)度強(qiáng)度) )SnSn-Ag-Bi-In -Ag-Bi-In (213)(213)軟熔用軟熔用( (高高濡濕濡濕) )3.

5、 3. 低熔點(diǎn)化改良低熔點(diǎn)化改良: :SnSn-Ag-Bi-In-Ag-Bi-In改改(206)(206)軟熔用軟熔用 SnSn-Zn-Bi-Zn-Bi (197)(197)軟熔用軟熔用3http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道無鉛焊料的特性和注意點(diǎn)無鉛焊料的特性和注意點(diǎn)向超過現(xiàn)行焊料的高質(zhì)量、高可靠性無鉛焊料技術(shù)挑戰(zhàn)向超過現(xiàn)行焊料的高質(zhì)量、高可靠性無鉛焊料技術(shù)挑戰(zhàn)高熔點(diǎn)高熔點(diǎn)( (151540)40)低潤濕低潤濕( (流動(dòng)流動(dòng)) )性，容易氧化性，容易氧化浸流工序軟熔工序Sn-Zn-BiSn-PbSn-Cu零件耐熱Sn-Ag-CuSn-Ag-Bi-In現(xiàn)行183 02

6、40250260Sn-PbSn-Pb現(xiàn)行SnSn-Ag-Cu-Ag-Cu熔點(diǎn)潤濕劣零交叉時(shí)間潤濕好軟熔溫度領(lǐng)域浸流溫度領(lǐng)域?qū)α慵臒釗p害 再加熱剝離, 強(qiáng)度劣化通孔上升, 不潤濕架橋焊料球, 空白拉起, 縮孔4http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道1.1. 耐熱性耐熱性因?yàn)楹附訙囟缺冗^去高(要看焊料材料, 浸流工作法高010, 軟熔工作法高1020), 耐熱保證溫度(化學(xué)的, 電的, 機(jī)械的)要高。2. 2. 端子涂層的焊接性良好端子涂層的焊接性良好1. 要與無鉛焊料的接合性(濡濕性, 接合強(qiáng)度)良好。2. 不要與無鉛焊料反應(yīng)而形成強(qiáng)度低的合金層。 3.3. 不溶解有害雜質(zhì)于浸流不溶解

7、有害雜質(zhì)于浸流焊料浴焊料浴溶出于浸流焊料浴中時(shí), 要不降低焊接質(zhì)量。特別是, 要絕對避免含鉛的鍍層。4. 4. 其本身無鉛其本身無鉛露出的端子(電極, 引線)不用說, 連內(nèi)部連接也以不用含Pb焊料為佳。(雖然目前還不能充分實(shí)現(xiàn))5.5. 不產(chǎn)生金屬須不產(chǎn)生金屬須不要由于無鉛化, Sn成分提高的結(jié)果, 長期高溫高濕下產(chǎn)生金屬須。適應(yīng)無鉛焊料零件的選定適應(yīng)無鉛焊料零件的選定鉛焊料鉛焊料無鉛焊料無鉛焊料無鉛焊料涂層無鉛焊料涂層鉛焊料涂層鉛焊料涂層現(xiàn)狀現(xiàn)狀 電極鍍層的無鉛化電極鍍層的無鉛化 提高焊料耐熱性提高焊料耐熱性 根據(jù)根據(jù)“接合質(zhì)量評價(jià)方針接合質(zhì)量評價(jià)方針”的評價(jià)的評價(jià), , 批準(zhǔn)批準(zhǔn)電子零件電

8、極涂層電子零件電極涂層焊料焊料5http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道接合機(jī)械的接合焊接粘結(jié)接合釬焊壓焊熔焊焊接硬釬焊母材不溶釬料的熔點(diǎn)450以下對接合材料(母材)的接合面間隙, 澆注熔點(diǎn)比母材低的釬料(焊料), 使機(jī)械地,電氣地接合。 焊接的機(jī)制焊接的機(jī)制(1)(1)焊接工序焊接工序 熔化焊料在接合面上濡濕開 對加熱過的接合面供應(yīng)焊料和焊劑 焊劑還原除去接合面的氧化膜 熔化焊料與基板銅箔及零件電極互相擴(kuò)散, 在界面上形成Cu-Sn合金層 焊料冷卻凝固, 焊接完畢焊料被接合材B被接合材A接合接合 金屬表面 氧化物(O)焊劑焊劑氫離子(H+)水蒸氣(H2O)金屬(Cu, 焊料等)鹵素鹽,

9、 金屬皂有機(jī)酸離子 鹵素離子焊料焊料焊接區(qū)(Cu)焊劑焊劑惠州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料6http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道好的焊接是什么好的焊接是什么1. 1. 熔化焊料與母材融合得好熔化焊料與母材融合得好。2. 2. 由于焊料的毛細(xì)管現(xiàn)象易于浸透。由于焊料的毛細(xì)管現(xiàn)象易于浸透。3. 3. 接合面機(jī)械地穩(wěn)定。接合面機(jī)械地穩(wěn)定。 濡濕性濡濕性界面合金層界面合金層焊接的機(jī)制焊接的機(jī)制(2)(2)所謂濡濕是在接合界面形成合金層。所謂濡濕是在接合界面形成合金層。 (1) 母材, 焊料各各的表面張力(2) 母材與焊料之間的界面張力(3) 焊料與母材的金屬學(xué)的融合性(合金化傾向)(4) 母

10、材的表面狀態(tài)(污垢, 氧化膜等)(5) 焊接作業(yè)條件影響濡濕性的因素接觸角小 接觸角大a)濡濕性佳b)濡濕性不夠所謂界面合金層是所謂界面合金層是, , 熔化焊料與母材的熔化焊料與母材的CuCu互相擴(kuò)散互相擴(kuò)散, , 在接合界面形成在接合界面形成Cu-Cu-SnSn的合金層的合金層 互相擴(kuò)散的模型圖合金層約5m焊料焊接區(qū)焊接區(qū)(Cu)焊料焊劑形成金屬間化合物層是濡濕接合的必需條件, 不過因?yàn)榛衔飳右话阌捕? 以薄為佳。厚的原因是: 焊接溫度高, 時(shí)間長。 使用產(chǎn)品時(shí)長時(shí)間放在高溫下。CuSnD DH HD DD-HD-H1 00%1 00%擴(kuò)散率擴(kuò)散率惠州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料7htt

11、p:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道焊接的機(jī)制焊接的機(jī)制(3)(3)焊劑的作用焊劑的作用1. 在焊接之前由金屬表面除去氧化膜和油脂類減少表面張力。2. 在焊接時(shí)的作業(yè)溫度之下防止再氧化。焊劑焊料絲狀焊料時(shí)成分作用松脂激活劑觸變劑溶劑焊劑橡膠松脂合成松脂鹵素化合物蓖麻油除去氧化物粘合劑除去氧化物觸變性調(diào)整乙二醇系乙醇系溶解固態(tài)分的基礎(chǔ)有機(jī)酸 把焊劑與金屬粉混和成膏狀焊料焊劑焊膏時(shí)焊劑的形態(tài)焊劑的形態(tài)在中空的焊料內(nèi)部包藏焊劑于前工序涂焊劑焊劑焊料棒狀焊料時(shí)稱稱 呼呼含氯量含氯量( (wt%)wt%)特特征征RA(MIL)濡濕性佳, 但如果不洗滌, 后來有腐蝕的可能性B (JIS)RMA (MI

12、L)濡濕性稍差, 但焊接后不用洗滌A (JIS)1 X 1010絕緣電阻絕緣電阻( ()活性弱活性型型0.510.10.5焊劑的分類焊劑的分類1 X 1011惠州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料8http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道工序工序釬焊烙鐵(機(jī)械手)局部加熱裝置軟熔爐 供應(yīng)膏狀焊料浸流裝置 (溶化器和浸漬槽) 供應(yīng)棒狀焊料軟熔爐+浸流裝置 供應(yīng)膏狀, 棒狀焊料用途、安裝形態(tài)用途、安裝形態(tài)焊料設(shè)備焊料設(shè)備工序工序涂粘著劑SMD安裝粘著劑硬化基板反轉(zhuǎn)零件插入(C&C)浸流焊接焊料印刷SMD安裝軟熔焊接兩面基板時(shí), 反轉(zhuǎn)后, 重復(fù)上述工序軟熔工序浸流工序局部浸流焊接局部軟熔焊接

13、浸流浸流/ /軟熔軟熔 混載混載浸流浸流 (熔融焊料浸漬)軟熔軟熔 (膏狀焊料加熱)局部加熱少量生產(chǎn), 修理, 單零件及其他弱耐熱零件, 后來安裝對應(yīng)及其他手提, 移動(dòng)商品器件等 (數(shù)字控制高頻等)產(chǎn)業(yè)用, 系統(tǒng)商品等 (大規(guī)模CPU復(fù)合控制等)固定式AV, 電化商品等 (電力, 電源操作電路等)單面基板兩面基板兩面基板兩面基板插入零件安裝零件(SMD)插入零件SMDSMDSMD插入零件單面基板單面基板SMD釬焊烙鐵惠州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料9焊接的工藝流程焊接的工藝流程http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道原因原因架橋焊料球不濡濕離開裂紋芯片分離氣泡腐蝕遷移設(shè)計(jì)不良, 材料不良

14、, 作業(yè)條件設(shè)定不適, 作業(yè)管理不足運(yùn)輸時(shí)的振動(dòng), 沖擊, 設(shè)想外使用條件機(jī)械的應(yīng)力(振動(dòng), 沖擊, 彎曲, 扭轉(zhuǎn), 載荷), 熱應(yīng)力(高溫, 溫度急變)的持續(xù), 反復(fù)外部氣氛(腐蝕性氣體, 水分.) 經(jīng)時(shí)惡化不妥現(xiàn)象現(xiàn)象出貨前發(fā)現(xiàn)的不妥市場初期不妥外觀不良(架橋, 焊料球, 不濡濕, 紅眼, 氣泡, 芯片分離, 裂紋, 離開.)裂紋, 剝離腐蝕, 遷移, 金屬須, 裂紋, 剝離焊接不良的代表事例焊接不良的代表事例惠州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料10http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道主要原因主要原因不濡濕不濡濕濡濕不足濡濕不足紅眼紅眼 (浸流) (軟熔)焊接面的氧化, 污垢(浸流)

15、噴流與基板的接觸不適當(dāng)(角度, 速度, 時(shí)間)(所謂紅眼指基板的焊接區(qū)上不附著焊料, 看見紅色銅板的狀態(tài))使用活性型的焊劑選擇濡濕性好的焊料防止金屬面的氧化架橋架橋 (浸流) (軟熔)冰柱冰柱 (浸流) 焊膏流出與旁邊連接 由于軟熔時(shí)的急速加熱, 焊膏被焊劑沖走。 (浸流)二次噴流形狀, 基板速度不適當(dāng)。(所謂冰柱指焊料由引線的先端突出成冰柱狀或角狀的狀態(tài))基板焊接區(qū), 印刷掩膜尺寸軟熔溫度曲線設(shè)置虛設(shè)焊接區(qū)焊料成分管理焊料球焊料球 (軟熔) 由于焊膏中的焊劑突然沸騰, 焊膏的吸濕而水蒸氣化使焊料飛散 露出保護(hù)膜上的焊料沒有去處留下珠球。預(yù)熱條件的適當(dāng)化焊膏的吸濕防止印刷面積的適當(dāng)化芯片分離芯

16、片分離 (軟熔) 由于左右的焊接區(qū)的圓角間表面張力不同(焊料量, 濡濕性)或熔化時(shí)間差, 拉向一方。焊接區(qū)尺寸的適當(dāng)化(使焊料附著量少一點(diǎn))充分的預(yù)熱和防止急加熱提高安裝位置精度防止零件電極的氧化基板面的均一加熱 裂紋裂紋, , 剝離剝離 (浸流) (軟熔) 由于焊料附著不足或高溫狀態(tài)的持續(xù), 對結(jié)晶粗大化或接合界面合金成長而變脆的地方, 熱應(yīng)力或機(jī)械應(yīng)力反復(fù)作用時(shí), 由于金屬疲勞引起破裂或界面剝離。焊料材質(zhì)的選擇適量的焊接條件基板材質(zhì)(熱膨脹系數(shù))不把焊接溫度提得過高對策例對策例不妥現(xiàn)象和有關(guān)工作法不妥現(xiàn)象和有關(guān)工作法焊接不良原因和對策焊接不良原因和對策(1)(1)惠州東日電子有限公司無鉛技

17、術(shù)資料11http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道離開離開 (浸流) 零件引線鍍層的無鉛化 縮小基板焊接區(qū)徑減小凝固收縮的影響。 浸流焊接后急冷以防低熔點(diǎn)金屬的移動(dòng)偏析選熔化溫度幅度窄的焊料氣泡氣泡 (浸流) 縮小插入孔徑 浸流的波形狀 焊劑的預(yù)熱 氣體的泄氣孔腐蝕腐蝕 (浸流) (軟熔) 使用弱活性型的焊劑 焊接后的基板洗滌 選定強(qiáng)于腐蝕的焊料材質(zhì)遷移遷移 (浸流) (軟熔) 焊接后的基板洗滌焊料圓角凝固時(shí), 熔點(diǎn)低的Pb和Bi等, 偏析于最后凝固的焊接區(qū)界面, 由于凝固的收縮應(yīng)力剝離 零件引線與插入孔的間隙太大夾著空氣。 焊劑熱分解時(shí)產(chǎn)生的氣體脫不透。以下的物質(zhì)經(jīng)過長時(shí)間腐蝕銅箔和引

18、線 吸了濕的活性焊劑的殘?jiān)?空氣中的腐蝕性氣體(氯氣, 亞硫酸氣等)基板的電極間在濕的狀態(tài)下長時(shí)間附加直流電壓時(shí), 電極間的離子污染物質(zhì)和水分結(jié)合為電解質(zhì), 微電流流動(dòng), 陽極的金屬(Cu或Ag)溶出, 到達(dá)陰極析出為金屬。此金屬成長為樹枝狀。焊接不妥原因和對策焊接不妥原因和對策(2)(2)主要原因主要原因?qū)Σ呃龑Σ呃煌赚F(xiàn)象和有關(guān)工作法不妥現(xiàn)象和有關(guān)工作法惠州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料12http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道讓已經(jīng)安裝電子零件的印刷基板通過熔化狀態(tài)的浸流焊料槽, 使背面接觸焊料的波浪(Wave)的頂部, 附著焊料后, 冷卻凝固來粘連接合零件的工作法。的構(gòu)成的構(gòu)成單

19、面基板的時(shí)候未加工基板插入零件(C&C)浸流焊接雙面基板的時(shí)候涂粘接材料 裝載表面安裝零件 粘接材料硬化 翻轉(zhuǎn) 插入零件(C&C)浸流焊接為了除去焊接表面的金屬氧化物, 防止焊料不濡濕或架橋, 在基板背面(焊接面)均勻而且照所定的厚度涂焊劑。有泡沫狀噴出的發(fā)泡助熔劑和霧狀噴霧的噴霧助熔劑。蒸發(fā)焊劑中的溶煤并且預(yù)熱基板。波狀噴上熔化焊料使附著于基板背面上。 通常由二波構(gòu)成。垂直地噴上的一次波濡濕焊接部并且趕走氣體。水平地流動(dòng)的二次波整理附著焊料的波形，防止出角和架橋。冷卻凝固焊料。有自然冷卻方式和強(qiáng)制冷卻方式。由鈦合金等制成的鉤爪夾著基板，連續(xù)輸送機(jī)帶動(dòng)基板。通常以35的傾斜接觸

20、焊料波浪。工序是什么工序是什么助熔劑部預(yù)熱部冷卻部焊料噴流部基板輸送部惠州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料13http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度為確保良好潤濕，將足夠的預(yù)熱溫度保持在一定的范圍內(nèi)是特別重要的。焊料槽溫度焊料槽溫度要求基板表面的零件溫度保持在低于保證的耐熱溫度，同時(shí)確?；灞趁鏈囟葹?50。縮短兩個(gè)噴流部之間的距離，確保把第1波與第2波之間的溫度下降控制在55以內(nèi)。使用Sn-Ag-Cu焊料時(shí)，也可以停止使用第1波。250195100停止使用1次噴流時(shí)預(yù)熱第2波噴流噴流之間第1波噴流332542512522249250248245212461244242焊料

21、槽溫度250252254Sn-Ag-CuSn-Pb共晶110101001010020Sn-Cu設(shè)定設(shè)定波峰焊工序條件波峰焊工序條件(1)(1)基板溫度廢品率基板背面溫度基板背面溫度焊接廢品率Sn-Ag-CuSn-Pb共晶254225422405Sn-Cu惠州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道傳送帶傾斜角傳送帶傾斜角傳送帶速度傳送帶速度速度太慢會(huì)造成QFP端子部短路，速度太快會(huì)造成焊接區(qū)露出銅板和連接部短路。應(yīng)該全面平衡焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率，然后決定傳送帶速度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，跟原來的Sn-Pb共晶焊料速度相同就可以了。(1.21.8m/min)在35范圍內(nèi)，邊觀察

22、凸起形狀和焊接質(zhì)量，邊發(fā)現(xiàn)最佳值。焊料浸漬深度焊料浸漬深度無鉛焊料清除浮渣的次數(shù)較多，液面容易下降。一旦液面下降后，露出銅板的缺陷會(huì)急驟增加，因此，液面管理特別重要。 液面高度管理范圍標(biāo)準(zhǔn)高度0.5mm必須通過添加焊料來調(diào)整。00.18 0.20.38 0.40.58 0.60.78焊料液面降低 (mm) 焊料液面管理焊料液面管理紅眼睛 短路 調(diào)諧器短路 最優(yōu)領(lǐng)域一次噴流 一次波 一次噴嘴 二次噴嘴 0.10.8mm二次噴流0.81.6mm印刷基板t1.6mm二次波 浸漬過淺會(huì)造成潤濕不足，浸漬太深會(huì)造成溢出表面。調(diào)整方法 控制液面高度 噴流泵壓力 噴嘴單元的安裝高度。焊接廢品率設(shè)定設(shè)定波峰焊

23、工序條件波峰焊工序條件(2)(2)惠州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 提高預(yù)熱溫度。 提高焊料溫度。 縮短次噴嘴和次噴嘴的間隔防止噴嘴間的基板冷卻。 在噴流部之上附加遮蓋防止放熱。對應(yīng)策對應(yīng)策濡濕性差濡濕性差 表面安裝零件的狹窄間隙等陰的部分難于附著焊料。 液面水平降低時(shí)多發(fā)紅眼。太上升就在狹窄間隙部產(chǎn)生架橋 把次噴嘴部改良為獨(dú)立多列孔 把輸送機(jī)速度和傾斜角最優(yōu)化。 正確地管理噴流高度(基板泡浸深度)無鉛焊料的特征無鉛焊料的特征容易引起的質(zhì)量問題容易引起的質(zhì)量問題熔點(diǎn)高熔點(diǎn)高Sn-0.7Cu227Sn-3.0Ag-0.5Cu217(比較)Sn-37P

24、b183 與零件耐熱溫度(240260)之間余裕少，需要嚴(yán)密的溫度管理。 焊料易于氧化。由于溶進(jìn)雜質(zhì)由于溶進(jìn)雜質(zhì), , 脫離共晶點(diǎn)脫離共晶點(diǎn) 再凝固時(shí)低熔點(diǎn)金屬(Pb, Bi等)偏析而產(chǎn)生離開或引起沖擊強(qiáng)度低下。 通過噴流部后，以冷卻扇急冷 進(jìn)行雜質(zhì)的濃度管理。波峰焊接的缺陷及處理方法波峰焊接的缺陷及處理方法由于由于SnSn成分的比例高成分的比例高, , 產(chǎn)生焊料槽侵食產(chǎn)生焊料槽侵食由于焊料的流動(dòng)性差，由于焊料的流動(dòng)性差， 難于獲得圓滑的噴流上面或難于獲得圓滑的噴流上面或穩(wěn)定的波峰穩(wěn)定的波峰由SUS304變更為SUS316。旋轉(zhuǎn)軸和泵用鈦制 噴嘴形狀的研究 也有用電磁感應(yīng)方式等代替泵和螺旋槳惠

25、州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道無變化無變化Sn-10Pb和S n-2Bi鍍 層零件的發(fā)生率較低。Sn1.5Cu鍍層零件超過0 . 4 后，會(huì)經(jīng)常發(fā)生。到0 .7 為止不降低?；迮c焊接區(qū)之間發(fā)生破壞(剝離) 。到0 .6 為止不降低?；迮c焊接區(qū)之間發(fā)生破壞(剝離) 。CuSn-10Pb鍍層零件超過0 . 2 后，增加。Sn-2Bi和S n-1.5Cu鍍 層零件在0.7范圍內(nèi)不受影響。融點(diǎn)升高，容易發(fā)粘、發(fā)生架橋和懸掛。Sn-10Pb鍍層零件即使是在低濃度情況下也會(huì)經(jīng)常發(fā)生。Sn-2Bi和S n-1.5Cu鍍 層零件從0.4開始會(huì)經(jīng)常發(fā)生。Pb,B

26、i縮孔( 裂紋 ) 發(fā)生率接合強(qiáng)度( 拉拔引線 )焊料種類焊接性拉起發(fā)生率不純物共通Sn-CuS n-Ag-CuPb,Bi管理極限管理極限熔入不純物的原因熔入不純物的原因成分檢查方法成分檢查方法不純物造成的影響不純物造成的影響浸流焊料槽內(nèi)熔入不純物后，會(huì)造成質(zhì)量下降出現(xiàn)廢品，因此，在批量生產(chǎn)時(shí)必須注意管理。以下為目標(biāo)值，應(yīng)該確認(rèn)每個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量后再作出決定。無鉛焊料的熔體溫度通常高于原來的Sn-Pb共晶焊料，因此，有較多的Cu從基板焊接區(qū)熔入。電子零件的引線鍍層中含有的Pb和Bi等金屬熔入。(當(dāng)然，這里也預(yù)計(jì)到會(huì)混用Sn-Pb鍍層零件)焊料槽內(nèi)誤投入原來的含鉛焊料。每周用不純物簡易檢測器進(jìn)行1次

27、抽樣檢查，當(dāng)Cu濃度超過管理極限時(shí)，投入低Cu成分的焊料。Pb和Bi的成分超過時(shí)，部分或全部更換熔融焊料。不純物成分Cu0.85%以下0.85%以下Pb0.30%以下0.50%以下Bi0.20%以下0.05%以下Ag3.2%以下0.05%以下Zn0.01%以下0.01%以下使用S n -Cu焊 料 時(shí)使用S n -Ag焊 料 時(shí)PbPb、BiBi、CuCu基板浸流工序不純物管理、檢查浸流工序不純物管理、檢查Pb,Bi使用Sn-Ag-Cu系焊料時(shí)使用Sn-Cu系焊料時(shí)惠州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道焊接情況1天數(shù)次目視溫度分布圖調(diào)整設(shè)備是否在容許范圍

28、內(nèi)。是否達(dá)到正確值。每天開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)熔融焊料不純物濃度焊料液面高度焊料噴流高度每天開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生焊接廢品時(shí)每周1 2次發(fā)生焊接廢品時(shí)貼有熱電偶的基板焊接裝置的溫度計(jì)尺、或者浮子波高栓不純物檢測器方法檢查要領(lǐng)次數(shù)管理項(xiàng)目是否有架橋、懸掛( 角狀物) 、 露出銅板、不潤濕、裂紋和拉起等缺陷。基板的浸漬深度是否達(dá)到正確值。熔融焊料的成分是否在容許范圍內(nèi)?；遄儞Q時(shí)每天開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)浸流工序批量生產(chǎn)管理要領(lǐng)浸流工序批量生產(chǎn)管理要領(lǐng)惠州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道回流焊工序的定義回流焊工序的定義這是一種基板上印刷涂敷焊膏(焊錫膏)，在它的上面貼裝表面安裝零件，然后

29、穿過軟熔裝置(爐)，進(jìn)行熔融凝固處理的焊接方法。使用單面基板時(shí)焊膏焊膏印刷印刷回流焊回流焊裝置裝置用糊狀焊劑跟直徑2050m的顆粒狀焊料混合而成的一種漿料。這是一種基板上復(fù)蓋一塊在需要印刷焊膏的部位開設(shè)著窗口、厚0.10.2mm的金屬模板(金屬掩模)，用聚胺酯橡膠或金屬刮刀(刮輪)推動(dòng)焊膏進(jìn)入模板窗口，轉(zhuǎn)印到基板的工藝。這種裝置是利用紅外線或熱風(fēng)加熱基板，使焊膏中的焊劑迅速活化，清除基板焊接區(qū)或零件電極金屬表面的氧化膜，然后熔融焊料，在基板與零件電極之間形成凸起形狀后進(jìn)行冷卻，凝固固定。焊料印刷工序刮刀焊膏金屬掩模印制電路板被印刷的焊料刮刀移動(dòng)方向印刷焊膏貼裝表面安裝零件軟熔焊接印刷焊膏貼裝表

30、面安裝零件軟熔焊接印刷焊膏貼裝表面安裝零件軟熔焊接基板翻轉(zhuǎn)使用兩面基板時(shí)惠州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 適應(yīng)弱耐熱零件的低熔點(diǎn)焊料工序適應(yīng)弱耐熱零件的低熔點(diǎn)焊料工序 均一加熱、抑制氧化工序均一加熱、抑制氧化工序, , 軟熔爐實(shí)用化軟熔爐實(shí)用化T10T10軟熔裝置工序條件 基板基板引線引線時(shí)間時(shí)間現(xiàn)行現(xiàn)行高峰溫度固定高峰溫度固定回流焊回流焊工序質(zhì)量課題工序質(zhì)量課題SnSn-Ag-Bi-In-Ag-Bi-In低熔點(diǎn)化低熔點(diǎn)化 (206) (206) 213 213 SnSn-Zn-Bi-Zn-Bi197 197 零件耐熱臨界溫度領(lǐng)域零件耐熱臨界溫度領(lǐng)

31、域240240250250200200SnSn-Ag-Cu-Ag-CuSnSn-Ag-Bi-In-Ag-Bi-In218 218 弱耐熱弱耐熱230230220220提高耐熱溫度提高耐熱溫度SnSn-Zn-Bi-Zn-Bi大氣軟熔大氣軟熔, , 無無AuAu鍍層鍍層溫度現(xiàn)行熔點(diǎn)現(xiàn)行熔點(diǎn)183183溫溫度度潤濕性潤濕性 佳佳80809090惠州東日電子有限公司無鉛技術(shù)資料http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道峰值溫度熔點(diǎn)冷卻速度預(yù)熱溫度升溫速度預(yù)熱時(shí)間時(shí)間加熱時(shí)間零件耐熱臨界溫度領(lǐng)域Sn-3Ag-0.5CuSn-8Zi-3Bi升溫速度3/ s以 下3/ s以 下預(yù)熱溫度1401 6013

32、01 50預(yù)熱時(shí)間501 00s306 0s峰值溫度焊劑熔點(diǎn)+ 1 0 152302 402102 20加熱時(shí)間( 熔點(diǎn)以上)這是一種能夠?qū)φ麎K基板進(jìn)行均勻加熱的時(shí)間時(shí)間太長會(huì)灼傷電子零件206 0206 0s冷卻速度38 / s38 / s速度太慢會(huì)造成立碑、縮孔速度太快會(huì)產(chǎn)生裂紋條件速度太快會(huì)造成焊劑激劇沸騰、產(chǎn)生裂紋這種溫度使焊劑迅速活化，能夠清除氧化膜，且利用峰值溫度迅速實(shí)現(xiàn)均熱。溫度過高會(huì)引起焊料氧化這是一種能夠均勻預(yù)熱基板的時(shí)間時(shí)間太長會(huì)引起焊料氧化影響到潤濕性、潤濕上升形狀、焊點(diǎn)形成、界面組織( 接合強(qiáng)度、可靠性)軟熔溫度分布條件設(shè)定軟熔溫度分布條件設(shè)定溫度http:/ 中管網(wǎng)制

33、造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道固定方法固定方法溫度測定部位溫度測定部位熱電偶熱電偶跟原來焊料的區(qū)別是，無鉛焊料熔融溫度與零件耐熱溫度之間的差異不大，因此應(yīng)該特別注意基板的熱分布設(shè)計(jì)(零件布局設(shè)計(jì))和焊接裝置的溫度控制。 用粘結(jié)劑(FA公司生產(chǎn)的MR811)或高溫焊料將熱電偶固定在測定點(diǎn)上。用耐熱膠帶粘壓的方法容易使熱電偶接點(diǎn)浮起，不太理想。按照下述的立場，選擇36個(gè)部位。不容易升溫的部位 零件密集的部分 大型零件(QFP的封裝部和引線部) BGA或CSP的背面(隱蔽面)容易升溫的部位 周圍無部件的基板面弱耐熱零件 鋁電解電容器頂部熱容量小，電動(dòng)勢大，耐熱性的元件。K種(CA線)0.1mm最合適。使用

34、不同固定方法的測定值偏差(經(jīng)驗(yàn)值)由于不能對QFP封裝表面等進(jìn)行焊接的原因，當(dāng)然要使用粘結(jié)劑。 測量BGA或CSP背面的溫度時(shí)，預(yù)先將熱電偶安裝在基板面上()，然后放上零件，進(jìn)行安裝。 熱電偶的引線部也用粘結(jié)劑或耐熱膠帶固定在基板上，防止對測定點(diǎn)施加張力。詳細(xì)內(nèi)容，請參照回路實(shí)裝研究會(huì)編輯的SMT手冊 作業(yè)篇(3-1)軟熔裝置的4.溫度分布項(xiàng)。2 0 3 0 1 0 2 0 5 1 0 耐熱膠帶粘結(jié)劑高溫焊料軟熔溫度分布測定方法軟熔溫度分布測定方法(1)(1)http:/ 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道中管網(wǎng)制造業(yè)頻道使用熱電偶使用熱電偶尖端點(diǎn)焊K熱電偶注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)必須將尖端跟測定部位接合！全體尖端部 使用高溫焊料時(shí) 使用粘結(jié)