SMT焊接深入强化培训资料

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1、-ST 焊接深入强化培训资料.PCB 的表面处理方式2元器件的电极处理方式3.锡膏。制程管控一.PCB 的表面处理方式1. 1.喷锡喷锡, ,ASAS 热风整平热风整平HAL 技术处理过的焊盘不够平整,共面性不能满足细间距焊盘的工艺要求但是在喷锡过程中容易产生/Sn 金属间化合物,Cu/Sn 金属间化合物可焊性很差.如果采用喷锡工艺,必须克服两障碍 :颗粒大小和/金属间化合物的产生。喷锡颗粒必须足够小,而且要无孔.锡的沉积厚度不低于 40i(。m)是比较合理的,这样才能提供一个纯锡表面,以满足可焊性要求.喷锡的应用和局限性喷锡的最大弱点是寿命短及表面不平整, 尤其是存放于高温高湿的环境下时,

2、u/Sn金属间化合物会不断增长,直到失去可焊性。正常情况下锡板是不可以去烘烤的。2.2.S SOSPOSP 的保护机理的保护机理 故名思意,有机可焊性保护层 (S, Organic olderalty preervative) 是一种有机涂层,用来防止铜在焊接以前氧化,也就是保护 PB 焊盘的可焊性不受破坏。 目前广泛使用的两种 OSP 都属于含氮有机化合物,即连三氮茚(Benotrzos)和咪唑有机结晶碱(Imdoles).它们都能够很好的附着在裸铜表面,而且都很专一只情有独钟于铜,而不会吸附在绝缘涂层上,比如阻焊膜.连三氮茚会在铜表面形成一层分子薄膜,在组装过程中,当达到一定的温度时,这层

3、薄膜将被熔掉,尤其是在回流焊过程中, OS比较容易挥发掉。咪唑有机结晶碱在铜表面形成的保护薄膜比连三氮茚更厚 ,在组装过程中可以承受更多的热量周期的冲击。OS涂附工艺清洗:在 OSP 之前,首先要做的准备工作就是把铜表面清洗干净。其目的主要是去除铜表面的有机或无机残留物,确保蚀刻均匀。微蚀刻(oech):通过腐蚀铜表面,新鲜明亮的铜便露出来了,这样有助于与 O的结合。可以借助适当的腐蚀剂进行蚀刻,如过硫化钠( sodiu erslphte),过氧化硫酸(eoide/sulfi ac)等。ondtior:可选步骤,根据不同的情况或要求来决定要不要进行这些处理。SP: 然后涂SP 溶液,具体温度和

4、时间根据具体的设备、 溶液的特性和要求而定。清洗残留物:完成上面的每一步化学处理以后,都必须清洗掉多余的化学残留物或其他无用成分。一般清洗一到两次足夷。物极必反,过分的清洗反倒会引起产品氧化或失去光泽等,这是我们不希望看到的。整个处理过程必须严格按照工艺规定操作, 比如严格控制时间、 温度和周转过程等。OSP 的应用PCB表面用SP 处理以后,在铜的表面形成一层薄薄的有机化合物,从而保护铜不会被氧化.ezoiazles 型 OSP 的厚度一般为 100A ,而Imdzoles型O的厚度要厚一些,一般为40 A .OSP薄膜是透明的,肉眼不容易辨别其存在性,检测困难。在组装过程中(回流焊) ,O

5、SP 很容易就熔进到了焊膏或者酸性的 Fux 里面,同时露出活性较强的铜表面,最终在元器件和焊盘之间形成Sn/Cu 金属间化合物,因此,OSP 用来处理焊接表面具有非常优良的特性。OP不存在铅污染问题,所以环保。SP 的局限性1、由于透明无色,所以检查起来比较困难,很难辨别 PCB 是否涂过 O-。2、SP 本身是绝缘的,它不导电.Benotrzoles 类的SP 比较薄,可能不会影响到电气测试,但对于aols 类 OSP,形成的保护膜比较厚,会影响电气测试。P 更无法用来作为处理电气接触表面,比如按键的键盘表面。3、在存储过程中,OP 表面不能接触到酸性物质,温度不能太高,否则 OSP会挥发

6、掉。随着技术的不断创新,O已经历经了几代改良,其耐热性和存储寿命、与 Fx的兼容性已经大大提高了。3 3、化镍浸金、化镍浸金(ENIG)(ENIG) ENI的保护机理通过化学方法在铜表面镀上i/Au。内层i的沉积厚度一般为 124i(约 3) ,外层 A的沉积厚度比较薄,一般为4inch (050。1m).Ni 在焊锡和铜之间形成阻隔层。焊接时,外面的 A会迅速融解在焊锡里面,焊锡与 Ni 形成i/n 金属间化合物.外面镀金是为了防止在存储期间 N氧化或者钝化,所以金镀层要足够密,厚度不能太薄。NG 处理工艺清洗:清洗的目的与S工艺一样,清楚铜表面的有机或无机残留物,为蚀刻和催化做好准备。蚀刻

7、(Mcotch) :同 OS工艺 催化剂:这一步的作用是在铜表面沉积一层催化剂薄膜,从而降低铜的活性能量,这样 Ni 就比较容易沉积在铜表面。 钯、 钌都是可以使用的催化剂。 化学镀镍: 这里就不详细介绍其具体过程了。镍沉积含有11的磷,根据实际的具体用途,镍可能用作焊接表面,也可能作为接触表面,但不论怎样,必须确保镍有足够的厚度,以达到保护铜的作用。浸金:在这个过程中,目的是沉积一层薄薄的且连续的金保护层,主要金的厚度不能太厚, 否则焊点将变得很脆,严重影响焊电可靠性.与镀镍一样,浸金的工作温度很高,时间也很长.在浸洗过程中, 将发生置换反应在镍的表面,金置换镍, 不过当置换到一定程度时,置

8、换反应会自动停止。金强度很高,耐磨擦 ,耐高温,不易氧化,所以可以防止镍氧化或钝化,并适合工作在强度要求高的场合。清洗残留物:完成上面的每一步化学处理以后,都必须清洗掉多余的化学残留物或其他无用成分。 一般清洗一到两次足夷.物极必反,过分的清洗反倒会引起产品氧化或失去光泽等,这是我们不希望看到的。ENIG 的应用ENIG 处理过的 PCB 表面非常平整,共面性很好, 用于按键接触面非他莫属。其次,EN可焊性极佳,金会迅速融入熔化的焊锡里面,从而露出新鲜的i。IG 的局限性EN的工艺过程比较复杂,而且如果要达到很好的效果 ,必须严格控制工艺参数。最为麻烦的是,ENG 处理过的 PB 表面在 EN

9、IG 或焊接过程中很容易产生黑盘效应(Blck pad) ,从而给焊点的可靠性带来灾难性的影响。黑盘的产生机理非常复杂,它发生在 Ni 与金的交接面,直接表现为 Ni 过度氧化.金过多,会使焊点脆化,影响可靠性。5 5、浸银浸银(mmermmerionion ilver)ilver)浸银的工作原理通过浸银工艺处理,薄而密的银沉积提供一层有机保护膜,铜表面在银的密封下,大大延长了寿命.浸银的表面很平,而且可焊性很好。一般厚度为(55in,约 0.1.4m)浸银的工作步骤其他步骤这里不再赘述,预浸的目的主要是防止污染物的引入。浸银过程也是一个在铜表面银替换铜的置换反映过程。银沉积层同时含有有机添加

10、剂和有机表面活性剂,有机添加剂用来确保浸银平整,而有机表面活性剂则可以保护 PCB 在储藏过程中银吸收潮气。浸银的应用浸银焊接面可焊性很好 ,在焊接过程中银会融解到熔化的锡膏里 ,和-ASL和P一样在焊接表面形成Cu/金属间化合物.浸银表面共面性很好,同时不像 OP 那样存在导电方面的障碍,但是在作为接触表面(如按键面)时,其强度没有金好。浸银的局限性 浸银的一个让人无法忽略的问题是银的电子迁移问题。 当暴露在潮湿的环境下时,银会在电压的作用下产生电子迁移.通过向银内添加有机成分可以降低电子迁移的发生。总结:总结:每种板都有自己的特色, 根据产品的要求可以做不同的选择,出于成本,产品的等级等因

11、素可以用最适合自己的处理方式。Ni/Au 板,在焊接时,Au 会迅速的融入焊料中, ,此时 SnN间会形成 Ni3Sn(类似 Cu6Sn5)此时还会形成( AuNi)S4,类似于 Cu3S不良的MC.A在这里的作用是保护层不受氧化,太薄起吧到保护作用,太厚会形成不良的 IM所以控制其含量是个关键电镍金 金 0.050。 5UM镍UM 这种厚度才可靠最常见就黑盘与金层厚度不足同时为保证焊接的良好 ,无论是那种处理方式都的保证在处理之前的铜面是干净无氧化的,处理的层的密度必须大要挡的住空气中氧的侵入。 PC的拒焊是一个比较好判断的课题,无非就是 PCB 的表面有除去应有的保护层以外多出了其他的氧化

12、物的存在导致钝化拒焊, 现象上更加的明显.同时有一种比较特殊的情况,一部分氧化不严重的情况,可以通过更换活性较强的锡膏来得到改善,活性越强,这种分解氧化物是能力就越强,同时也存在在大气环境下可能焊接不OK 的能在氮气情况下焊接OK,这是因为在不同气体的环境下熔融焊锡的表面张力是不一样的。 这就需要我们的工程师灵活的去做各种尝试。OSP 的板材,当在空气中裸露过久一般颜色会变的越来越暗红(Cu2O,+1 价的铜),当特别严重之时会变成黑色的uO,+价的铜。一般生产中发生的氧化都是生成了uO,暗红色的。二、 元器件元器件贴片电阻是由基板、电阻膜层、电极、保护介质四部分组成,其中电极部分又分为内电极

13、(银-钯) 、过渡层(镍) 、外电极(主要是锡-锶)。片状电阻的基板是高纯度的氧化铝陶瓷材料,具有极高的机械强度和绝缘强度 ,又具有优良 的导热性和耐高温性;电阻膜层主要是氧化钌系的玻璃釉浆料经高温烧结而成 ;内层电极一般是丝印或者浸再烧结的银层,过度层和外电极一般是电镀镍、锡而成的;而保护层一般是低温烧结的玻璃釉。贴片电阻一般都是采用自动化大规模生产,产品一致性好,来料中最常见的问题不是很多,使用过程中经常出现以下问题:1。 。电极脱落:焊接后如果出现这种情况,应从两方面分析原因:一是电阻本身的电极附着强度不好 ,二是焊接过程温度过高造成电极灼伤,特别是手工焊接时更容易发生这种情况。第一点可

14、以通过耐焊接热试验来验证(26*10S,显微镜下检查)。2 基体断裂:这种情况多数是电阻受到外界机械应力破坏所致 ,当然热应力也可能造成基体断裂 ,但实际中不多见.3 电阻阻值变异:一般都是阻值变大而失效.这种情况大部分是长期过载造成的。 贴片电阻应用的线路往往元件密度都比较高,散热条件也就差一些,长期工作在这种恶劣条件下,为了延长电阻寿命,选用电阻时要进行降功率设计。外电极氧化:这种情况会影响贴片电阻的焊接效果,容易造成虚焊。可以从两个方面判断外电极是否氧化,一是在显微镜下观察, 可以看见外电极发黑;二是进行可焊性试验(35*3) ,观察外电极上锡情况(要求端头被焊锡覆盖面积大于 0) 。案

15、案例分析:例分析:4 案例一: 发生时间:203 年月 1日广东步步高电子工业-有限公司 A产品厂D963 主面板电阻断处理近来 DV963 主面板(4963-0)R07/2。2 欧电阻发现断裂较多,不良率达.5%(有时不良达 4%) ,经工程人员到外协生产厂家高华实际考察,造成此不良的根本原因为:(1)主面板拼板之间V刻槽较浅,分板困难, 厂家在分板过程中用力过大导致电阻本体断裂;(2)工程人员带去的不良品,经高华相关人员确认,此批CB 半成品板部分未测试。现对以上问题处理如下:()请相关人员通知 PB 厂家更改刻槽。更改效果由 IQC 负责确认;()请开发更改 PCB 板(4960) ,将

16、408 更为2.2 欧,407 由铜皮直接短路;(3)对于库存的CB 半成品板(4963-0),经与高华沟通,在不影响我厂正常生产的情况下,同意将时间为 2003 年 7 月日以前到货的板返厂重测;(4)已生产好的 PCB 板外协在生产时请制作相应的分板工装,工装的制作由外协厂家自行设计;()产线在使用2003 年 7 月0日以前到货的板时,必须安排人员测试。4.2 案例二:发生时间200年 7 月日原反馈文件如下:广东步步高电子工业有限公司 AV 产品厂生产作业技术指导文档状态:公布编号:AP20307065发文部门:影碟机分厂工程部 发文日期:30705017K 游戏无功能处理事宜产品一线

17、在生产D01K 时,发现 70左右的整机游戏无功能、有时无功能,经分析、测试发现解码板 L7(2.2/1/6W)变质,导致电压偏低;此板为新进贴片,批号:229、3;现作如下处理:1、产线先领用一个厂家的 2.2/1/1W(料号:0090002)贴片电阻重工 3PCS,以便进一步分析验证;2、重工时直接更换L17,重工后加测阻值,并请QE 验证.3、请供应部通知外协协查该电阻供应商,并暂停使用该厂家的电阻,同时请该厂家来人取样分析 ;4、请型式实验中心对该厂家的所有规格电阻实验验证,并对该不良电阻取样分析;5、请相关部门查该厂家电阻的库存情况,同时查一下有无其他厂家的同规格电阻,若没有请供应部

18、立即采购其他厂家的同规格电阻 ;请立即安排产线重工 300CS,以便 QE 验证;望配合为谢!经查,该片阻失效的原因是测试治具不良造成的:解码板测试架上有一排顶针(此排顶针是顶在解码板游戏信号输出排插座上的)存在偏斜现象,装解码板测试时顶针短路,顶针短路造成电阻瞬间功率过载,使电阻失效。4.3案例三:发生时间 4 年 10 月 8 日1/16W 10J贴片电阻在过波峰焊后有无阻值现象,经显微镜下检查,电极已经严重灼伤,造成失效.图片如下: 贴片电阻 0603 103JR 不良品图片: 电阻与电极搭接处有灼伤现象4)电极: 是为了保证电阻器具有良好的可焊性和可靠性,一般采用三层电极结构: 内。中

19、。外层电极内层电极是连接电阻体的内部电极,其电极材料应选择与电阻膜接触电阻小,与陶瓷基板结合力强以及耐化学性好,易于施行电镀作业一般用银钯合金印刷烧结而成中间层电极是镀镍层,又称阻挡层.其作用是提高电阻器在焊接时的耐热性,缓冲焊接时的热冲击。它还可以防止银离子向电阻膜层的迁移,避免造成内部电极被蚀现象(内部电极被焊料所熔蚀)外层电极锡铅层,又称可焊层.其作用是使电极有良好的可焊性,延长电极的保存期。一般用锡铅系合金电镀而成矩形片式电阻按电阻材料分成薄膜型电阻和厚膜电阻 .其中薄膜型电阻的精度高电阻温度系数小.稳定性好,但阻值范围较窄,适用于精密和高频领域厚膜电阻则是电路中应用最广泛的F是 Fl

20、exile Printd rcit 的简称,又称软性线路板、柔性印刷电路板,挠性线路板,简称软板或 FPC,具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点主要使用在手机、笔记本电脑、PDA、数码摄录相机、CM 等很多产品。FPC 软-性印制电路是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路。优缺点1.可自由弯曲、折叠、卷绕,可在三维空间随意移动及伸缩。2。散热性能好,可利用 FC 缩小体积。3.实现轻量化、小型化、薄型化,从而达到元件装置和导线连接一体化.4。工艺设计比较复杂、困难,客户产品结构变化多样,要求各不相同,不能达成稳定的工艺5。返工的可能性低,特别在压制、蚀刻、电

21、镀等 。检查困难,线细、孔铜等给检测带来不便。 .不能单一承载较重的物品8。软板较薄,容易产生折皱、卷曲、压伤等9.产品的成本较高,原材料的 P主要还是靠进口日本、 美国、 台湾等地的PC 应用领域、 MP3、MP4 播放器、便携式 C播放机、家用C、DD 、数码照相机、手机及手机电池、医疗、汽车,航天及军事领域我们公司电路板采用纯铜压延板制作,具有导电量强,散热快优点,能够有效保证足够的电流通过,从而保障了灯珠的使用寿命。同行业的对比:像现在很多企业使用的电解板来代替压延板,他们导电差,散热也不够,导致灯珠的使用寿命减短夏集成、甘肃新天电公司、东莞福地电子材料、清芯光电、晶能光电、中微光电子

22、、乾照光电、晶达光电、深圳方大,山东华光、上海蓝宝等。国外 LD 芯片厂商:CRE,惠普(H) ,日亚化学(Nhia),丰田合成,大洋日酸,东芝、昭和电工(SDK) ,Lumiles,旭明(Sileds) ,Genelte,欧司朗(srm),GeLcore,首尔半导体等,普瑞,韩国安萤(Epivlley)等。 我们的灯珠使用的是台湾晶元的芯片,每颗52的灯珠能够达到个流明左右,500可以达到 1流明左右,颜色的一致性好,显色指数能够达到0 Ra,光衰低0小时只有 0.3%.4左右灯珠的规 :6、085、210、528、55是指 LD 灯带上使用的发光元件-LED 的尺寸大小(英制/公制),下面

23、是这些规格的详细介绍:063:换算为公制是 1005,即表示 LD 元件的长度是 0m, 宽度是 0.m。 行业简称05, 英制叫法是03.805:换算为公制是 22,即表示 LED 元件的长度是 20mm,宽度是 1.25mm.行业简称 2125,英制叫法是5。1210:换算为公制是 3528,即表示 LED元件的长度是.m, 宽度是 2。 8m。 行业简称528, 英制叫法是 121.38:这是公制叫法,即表示ED 元件的长度是 3.5m,宽度是.8m,行业简称 3528。500:这也是公制叫法,即表示 LD 元件的长度是 5。0m,宽度是 m, 行业简称 50。 目前大多数厂商生产的贴片

24、型灯条采用的都以 3528和 55的居多,按要求有防水和不防水的。 包装大多是每 5 米一卷。 灯珠的色温是指将一标准黑体加热,温度升高到一定程度时颜色开始由深红 浅红 橙黄白 蓝,逐渐改变,某光源与黑体的颜色相同时 ,我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之色温。一般来说色温不作为考核 LED 灯带的一个指标,只是国外很多客户因为使用环境的关系,会做一个特别的要求。这是指 LED 灯带上 LD 元件的发光角度,一般通用的贴片 LED,即 SM元件的发光角度都是 120 度。发光角度越大,起散光效果越好,但相对的,其发光的亮度也就相应减小了。发光角度小,光的强度是上去了,但照射的范围又会缩小。因此

25、,评定 LE灯带的另一个重要指标就是发光角度。现在市面上有一些不良厂家,为了提高发光的亮度以赚取更高的利润,故意把发光角度减小,稍有不慎,就会买到这样的以次充好的元件。灯珠的功率:28 每颗灯珠 0。08 5050 每颗灯珠 0。4W 灯珠的流明:352每颗灯珠能够达到6 个流明,050 每颗灯珠能够达到 10-12 个流明, 高亮灯珠能够达到 16 个流明左右,灯珠芯片越大流明值就越高,相对就越小。电压:这是指LD灯带的输入电压, 一般常用的规格是直流12V, 也有的是4V。 三、电阻有贴片电阻,碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻,捷比信电阻,薄膜电阻-等. 四、 防水处理分PU聚氨酯和普通环氧

26、树脂两种 PU聚氨酯市场价格在140元每公斤,具有耐高低温(经过测试可以在 0 上 40 度 0 下 20 度,抗紫外线,耐折,耐磨等系列功能。 普通环氧树脂市场价在 45元每公斤。 同行业的对比:现在市场竞争激烈,很多公司为了追求利益最大化都采用国产树脂来做防水,刚开始使用没有明显的差异,只要时间一长一些隐性的毛病全部显露无疑SD 贴片软灯条防水处理分为四种:1 表面滴胶2套管防水3实心防水(U 型槽树脂)灌胶防水(套管+树脂) Smd 贴片软灯条的分类LE光条又分柔性D 光条和 LED 硬光条两种,其区别如下:1、柔性 LED 光条是采用 FPC 做组装线路板,用贴片ED 进行组装, 使产

27、品的厚度仅为一枚硬币的厚度,不占空间;普遍规格有m 长 18 颗 LED、24 颗 LD 以及 5c长 15 颗 LED、4 颗 LD、30 颗ED 等。还有 60cm、80c等,不同的用户有不同的规格。并且可以随意剪断、也可以任意延长而发光不受影响。而FPC 材质柔软,可以任意弯曲、折叠、卷绕,可在三维空间随意移动及伸缩。适合于不规则的地方和空间狭小的地方使用,也因其可以任意的弯曲和卷绕,适合于在广告装饰中任意组合各种图案。、ED 硬光条是用 PCB 硬板做组装线路板,LD 有用贴片 LD 进行组装的,也有用直插E进行组装的,视需要不同而采用不同的元件.硬灯条的优点是比较容易固定,加工和安装

28、都比较方便;缺点是不能随意弯曲,不适合不规则的地方硬灯条用贴片 LED 的有 18 颗 LE、24 颗 L、3 颗 LE、6 颗 LED、0颗ED 等好多种规格;用直插 LED 的有8颗、 颗、3 颗、8 颗等不同规格,有正面的也有侧面的。LD 灯条不亮大原因1、ED 灯条的包装保护不完善,造成运输过程中灯珠受到撞击而损坏。 2、LED 灯条的焊接点有虚焊现象,运输过程中的震动造成焊点脱落而导致灯带不亮。3、E灯条焊锡量少,焊点容易脱落。 4。LED 的灯芯断裂,表现为过完炉是正常的,放置一端时间后不能点亮,用烙铁加热后又可以点亮,但放置后又会不亮,这种情况一般都是灯芯内部的金线断裂导致不良,

29、在 X-RAY的检查下会发现断裂的痕迹、LD 灯条安装时弯折角度过大,造成 LED 柔性灯带焊点与铜箔分离而导致不亮。6、ED 灯条安装时过度挤压产品,导致 LE柔性灯带芯片受损或者是焊点变形脱落而不亮 。7、ED 灯条线路板阻焊层过厚,焊接时焊锡和线路板不能完全融合在一起,也是一种虚焊现象。8、L灯条在安装时不能扭曲,如果扭曲的话会造成 LE柔性灯带的焊点脱落而导致不亮总结总结,在PC 的焊接中,必须注意保护好板子的平整,在运输包装过程中要防止弯折,保护好焊点不能位于弯折处。 市场上没有特殊的要求的电极都是内层为镍外层锡的,如有电极不上锡极有可能是电极的镀锡层过薄导致内层的镍氧化而拒焊,元件

30、的氧化可以从外观比较明显的观察到黑色,黄色的的为氧化物,正常的应该是银白色的。同时有些元件过炉后会变色,有金色的,红色的,褐色的,这是涂层处理用的药水的不同导致的在高温下发生的正常反应。三锡膏三锡膏目前市面上的锡膏大的来分有两类,一类是含铅的有铅锡膏,一类是没有铅的无铅锡膏。有铅锡膏特性,6337545 是比较常用的类型,此种配方是通过各种实验得出的最佳搭配,她们的可焊性是最强,形成的焊点的质量在导电性能及机械强度方面都是最佳的。由于铅对环境有很大的危害,所以后来就开发出其他的金属来取代铅的作用,比如同,-银,薜,铟等就出现了无铅锡膏,无铅锡膏的可焊性能相对于有铅来说要不足,同时它的焊点会有多

31、种M层的出现所以在可靠性方面也不如有铅的好,同时由于无铅的材料比较珍惜,所以在成本上来说也要高于有铅,更致命的一点事它的合金的熔点要高于无铅 3多度,所以对焊接设备来讲也是一大考验,相对应的元器件的耐温性能的提升也会是一大考验M ,界面金属化合物,广义上讲是指某些金属间相互紧密接触界面间会产生原子间相互渗透移动的行为,组成一层类似合金的化合物,并可写出份子式。就焊接领域上来说是指锡铜,锡金,锡镍,锡银之间的化合。有铅焊点,在开始焊接时,焊锡中的锡将向底铜渗透(铜也向锡中渗透,但速度慢)最初形成的是 Cu6S5, 随着焊接时间的增加会变成Cu3(它是夹在底铜与 Cu6S5 之间的一种非良性焊点)

32、这种变化直到出现全铅层才会停止,在常温下的增长可以忽视,但在高温下是会继续增长, 所以我们的焊接温度和时间不宜过高或是过久。IM层的厚度一般在 2-U为可接受范围。无铅的会有3Sn4,AuS,AuSn2,AuSn4,g3Sn 几种.总结总结: :焊接过程焊接过程在焊接开始的时候,在10 度时,焊膏里的焊剂成分开始挥发,树脂部分开始覆盖在焊料的表面及填充在金属粉末的间隙中防止焊料在高温下被氧化, 100150 度,这个过程一直在持续发生,活性剂也在清洗焊盘及元件电极的污染物准备迎接高温的焊接,150-183 度处于焊接区的,此时焊料完全的熔融从稠状体转变成液体并在合力的作用下向四周扩散并向元件的

33、焊腿上攀升(此处的合力为各界面之间的作用力,液面与空气,液面与 PAD 焊盘,液面与元件腿之间的总合力大小),只有当这个合力指向元件腿的方向才能正常的焊接。这个过程是两部分,空气,焊盘与液面的合力促成液面流动扩散,在元件电极与焊盘的重合处就会有一个液面与元件之间的力的加入,只有最终的合力指向上端时才会爬升。除了爬升以外还有一个焊锡与焊盘与元件锡层的相互渗透的过程 .这时就会形成金属间化合物,就是 IMC合金层,整个焊接就是促成良好 IC 层的形成。IMC ,界面金属化合物,广义上讲是指某些金属间相互紧密接触界面间会产生原子间相互渗透移动的行为 ,组成一层类似合金的化合物,并可写出份子式。就焊接

34、领域上来说是指锡铜,锡金,锡镍,锡银之间的化合物。有铅焊点,在开始焊接时,焊锡中的锡将向底铜渗透(铜也向锡中渗透,但速度慢)最初形成的是uSn5,随着焊接时间的增加会变成 Cu3Sn(它是夹在底铜与Cu6Sn之间的一种非良性焊点)这种变化直到出现全铅层才会停止,在常温下的增长可以忽视,但在高温下是会继续增长,所以我们的焊接温度和时间不宜过高或是过久。IM层的厚度一般在-4m 为可接受范围。无铅的会有 N3S4,un,un,AuSn4,g3n 几种。在两种系列中,加入 Ag,可以提高焊料的润湿性及增强焊点的机械性能,但价格要比不含 Ag 的要贵, 在一些要求比较高的高频产品就需要用到添加 Ag

35、的焊料来满足要求。四制程问题:1.虚焊,一类是元件上不了锡,一类是 PB 上不了锡.正常情况下,异形元件除外, 虚焊的问题都是由于 PCB 的镀层或是元件的镀层在处理的过程中受到药水的污染,或是药水没有清洗干净,导致 PCB 及元件拒焊,这类很明显的就是无法形成合金, 就是一堆锡在虚焊处。 可以用烙铁对虚焊位置进行加锡处理,如果很难上锡的话就可以肯定是镀层的不良 ,先要说明的是烙铁焊接和回流焊接是两种不同的焊接方式是没有可比性的 ,因为烙铁是用锡线在高温下用-大量的焊剂进行直接焊接的,此种焊接在单位面积上的助焊剂使用量是锡膏的几倍甚至到0 倍之多,所以用它焊的上的不一定能满足回流焊接。还有一种

36、就是由于回流温度调试的不到位造成的焊锡流动不足 ,这种情况比较明显,就是焊点很粗糙,类似冷焊的样子,主要是因为焊接时间过短,温度偏低造成锡膏未能全的激发活性, 液面保持时间不够造成的,适当增加焊接温度和放慢链条速度可以解决的。对策:对于 PCB 板的不良可以采取用酒精擦拭或是磨砂橡皮擦去擦拭进行处理也许会得到良好的结果, 但千万不要尝试着用烘烤的方式去解决此类问题,因为在高温下烘烤只会使的氧化的程度进一步的加剧。 当然还有一部分是焊盘设计与元件尺寸的匹配不当也会造成一端焊接不上, 这种情况一般都明显的表现在电极的一端拉偏离焊盘,经验告诉我们这种情况最好的是换成匹配的料,特别是 CHIP 元件,

37、因为无论采取什么样的方式都无法完全的克服这种设计上的不良.2.立碑,立碑是个比较复杂的问题,如果焊盘设计得当的话,立碑在一定的程度上是不会发生的。立碑是由于焊盘的两端受到张力有很大差异才会使的一端竖立起来,张力越小的立碑的几率越小,氮气下几乎没有此种不良的发生,就是因为在氮气的环境下 ,熔融的焊锡的液面张力要小于在空气下的液面张力。 所以解决立碑就是要减小液面的张力,同时焊接元件的电极保持干净无氧化也是很重要的,减小张力也可以通过改变锡膏的活性成分来达到此效果。当然调试温度曲线也能在一定程度上起到一定的作用,使用比较平坦的升温速度去完成焊接是避免立碑的一个因素。这些前提都是钢网的开孔都是在正常

38、的厚度情况下进行的按焊盘大小开。3.锡珠:这种最常见的是由于锡膏量过多造成元件吧把锡膏挤压出非焊盘区造成,集中在两焊盘的中间侧面,这种最直接的做法就是使用防锡珠开孔方式来解决。还有就是当锡膏过于干燥或是里面混入了水以后也会产生锡珠。所以锡膏的管控是十分必要的。4.锡点暗淡无光泽,表面粗糙造成这的有两方面的因素,一是由于锡膏的质量存在问题或是使用了过期的锡膏,焊锡没有活性造成的,更常见的是由于温度曲线的设置不合理,这种不合理主要表现在以下几个位置,预热温度过高,时间过久造成活性物质的过早消耗而没能在焊接时起到助焊作用, 还有就是焊接时间过久,焊点老化呈龟裂状态,由在焊接处的时间过久引起的焊点不良

39、一般它会在焊点表面有黄色的残留 ,同时温度过高及时间过久是焊接中必须注意的问题,它会导致元器件的损坏同时焊点也会脆弱,所以我们在温度曲线设置时应当避免用过高的温度去进行。5.连焊:连焊在 SMT 的焊接中是一个需要避免的情况,这种不良在很大的程度上会造成元件的损坏或是CB 板的线路的的烧毁,一般造成的连焊是跟我们的钢网的开孔和印刷工艺有着密切的关系,印刷偏移 ,拉尖,锡膏量过厚过宽或是过长都会造成连焊。解决连焊的最根本的办法就是想办法去控制印刷参数跟钢网的厚度这两个环节。除此之外, 有些不良还跟车间的温湿度, 静电防护,机器的贴装高度及回流焊的运输及运风方式都有关联,这就需要我们的工程师针对现场的现象去作出判断.每一个问题的产生都有一个根本的原因, 这就需要我们的技术人员去实践中不断的总结经验,不断的接受新知识的洗礼,相信,我们会做的更好,谢谢大家。-

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