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1、電子組件的波峰焊接工藝2008/11/25在電子組件的組裝過程中，焊接起到了相當重要的作用。它涉及到產(chǎn)品的性能、可靠性和質(zhì)量等，甚至影響到其后的每一工藝步驟。此外，由于電子組件朝著輕、薄、小的方向快速發(fā)展，為焊接工藝提出了一系列的難題，為此，電子制造業(yè)的各個廠家圍繞SMT的焊接工藝展開了激烈的競爭，旨在進一步提高焊接質(zhì)量，克服焊接中存在的短路、橋接、焊球和漏焊等缺陷，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足市場需求。目前，最廣泛使用的焊接工藝主要有波峰焊接和再流焊接。波峰焊接工藝主要是用于通孔和各種不同類型元件的焊接，是一種關(guān)鍵的群焊工藝。盡管
2、波峰焊接工藝已有多年的歷史，而且還將繼續(xù)沿用下去，然而，我們要是能夠用上切實可行的、有生命力的波峰焊接工藝需持時日。因為這種工藝必須達到快速、生產(chǎn)率高和成本合理等要求。換言之，這種工藝與焊接前的每一工藝步驟密切相關(guān)，其中包括資金投入、PCB設(shè)計、元件可焊性、組裝操作、焊劑選擇、溫度/時間的控制、焊料及晶體結(jié)構(gòu)等。1焊料目前，波峰焊接最常用的焊料是共晶錫鉛合金：錫63％；鉛37％，應時刻掌握焊錫鍋中的焊料溫度，其溫度應高于合金液體溫度183℃，并使溫度均勻。過去，250℃的焊錫鍋溫度被視為%26ldquo;標準%26rdquo;
3、。隨著焊劑技術(shù)的革新，整個焊錫鍋中的焊料溫度的均勻性得到了控制，并增設(shè)了預熱器，發(fā)展趨勢是使用溫度較低的焊錫鍋。在230%26mdash;240℃的范圍內(nèi)設(shè)置焊錫鍋溫度是很普遍的。通常，組件沒有均勻的熱質(zhì)量,要保證所有的焊點達到足夠的溫度，以便形成合格的焊點是必要的。重要的問題是要提供足夠的熱量，提高所有引線和焊盤的溫度，從而確保焊料的流動性，濕潤焊點的兩面。焊料的溫度較低就會降低對元件和基板的熱沖擊，有助于減少浮渣的形成，在較低的強度下，進行焊劑涂覆操作和焊劑化合物的共同作用下，可使波峰出口具有足夠的焊劑，這樣就可減少毛刺和
4、焊球的產(chǎn)生。焊錫鍋中的焊料成份與時間有密切關(guān)系，即隨著時間而變化，這樣就導致了浮渣的形成，這就是要從焊接的組件上去除殘余物和其它金屬雜質(zhì)的原因及在焊接工藝中錫損耗的原因。以上這些因素可降低焊料的流動性。在采購中，要規(guī)定的金屬微量浮渣和焊料的錫含量的最高極限，在各個標準中，(如象IPC/J-STD-006都有明確的規(guī)定)。在焊接過程中，對焊料純度的要求在ANSI/J-STD-001B標準中也有規(guī)定。除了對浮渣的限制外，對63％錫；37％鉛合金中規(guī)定錫含量最低不得低于61.5％。波峰焊接組件上的金和有機泳層銅濃度聚集比過去更快。這
5、種聚集，加上明顯的錫損耗，可使焊料喪失流動性，并產(chǎn)生焊接問題。外表粗糙、呈顆粒狀的焊點常常是由于焊料中的浮渣所致。由于焊錫鍋中的集聚的浮渣或組件自身固有的殘余物暗淡、粗糙的粒狀焊點也可能是錫含量低的征兆，不是局部的特種焊點，就是錫鍋中錫損耗的結(jié)果。這種外觀也可能是在凝固過程中，由于振動或沖擊所造成的。焊點的外觀就能直接體現(xiàn)出工藝問題或材料問題。為保持焊料%26ldquo;滿鍋%26rdquo;狀態(tài)和按照工藝控制方案對檢查焊錫鍋分析是很重要的。由于焊錫鍋中有浮渣而%26ldquo;倒掉%26rdquo;焊錫鍋中的焊劑，通常來說是
6、不必要的，由于在常規(guī)的應用中要求往錫鍋中添加焊料，使錫鍋中的焊料始終是滿的。在損耗錫的情況下，添加純錫有助于保持所需的濃度。為了監(jiān)控錫鍋中的化合物，應進行常規(guī)分析。如果添加了錫，就應采樣分析，以確保焊料成份比例正確。浮渣過多又是一個令人棘手的問題。毫無疑問，焊錫鍋中始終有浮渣存在，在大氣中進行焊接時尤其是這樣。使用%26ldquo;芯片波峰%26rdquo;這對焊接高密度組件很有幫助，由于暴露于大氣的焊料表面太大，而使焊料氧化，所以會產(chǎn)生更多的浮渣。焊錫鍋中焊料表面有了浮渣層的覆蓋，氧化速度就放慢了。在焊接中，由于錫鍋中波峰的
7、湍流和流動而會產(chǎn)生更多的浮渣。推薦使用的常規(guī)方法是將浮渣撇去，要是經(jīng)常進行撇削的話，就會產(chǎn)生更多的浮渣，而且耗用的焊料更多。浮渣還可能夾雜于波峰中，導致波峰的不穩(wěn)定或湍流，因此要求對焊錫鍋中的液體成份給予更多的維護。如果允許減少錫鍋中焊料量的話，焊料表面的浮渣會進入泵中，這種現(xiàn)象很可能發(fā)生。有時，顆粒狀焊點會夾雜浮渣。最初發(fā)現(xiàn)的浮渣，可能是由粗糙波峰所致，而且有可能堵塞泵。錫鍋上應配備可調(diào)節(jié)的低容量焊料傳感器和報警裝置。2波峰在波峰焊接工藝中，波峰是核心?？蓪㈩A熱的、涂有焊劑、無污物的金屬通過傳送帶送到焊接工作站，接觸具有一定
8、溫度的焊料，而后加熱，這樣焊劑就會產(chǎn)生化學反應，焊料合金通過波峰動力形成互連，這是最關(guān)鍵的一步。目前，常用的對稱波峰被稱為主波峰，設(shè)定泵速度、波峰高度、浸潤深度、傳送角度及傳送速度，為達到良好的焊接特性提供全方位的條件。應該對數(shù)據(jù)進行適當?shù)恼{(diào)整，在離開波峰的后面(出口端)就應
