SMT关键工序-再流焊工艺控制

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1、SMTSMT关键工序关键工序- -再流焊工艺控制再流焊工艺控制2021/9/171内容内容1. 1. 1. 1. 再流焊定义再流焊定义再流焊定义再流焊定义2. 2. 2. 2. 再流焊原理再流焊原理再流焊原理再流焊原理3. 3. 3. 3. 再流焊工艺特点再流焊工艺特点再流焊工艺特点再流焊工艺特点4. 4. 4. 4. 再流焊的分类再流焊的分类再流焊的分类再流焊的分类5. 5. 5. 5. 再流焊的工艺要求再流焊的工艺要求再流焊的工艺要求再流焊的工艺要求6. 6. 6. 6. 影响再流焊质量的因素影响再流焊质量的因素影响再流焊质量的因素影响再流焊质量的因素7. 7. 7. 7. 如何正确测试再

2、流焊实时温度曲线如何正确测试再流焊实时温度曲线如何正确测试再流焊实时温度曲线如何正确测试再流焊实时温度曲线8. 8. 8. 8. 如何正确分析与优化再流焊温度曲线如何正确分析与优化再流焊温度曲线如何正确分析与优化再流焊温度曲线如何正确分析与优化再流焊温度曲线9. 9. 9. 9. 双面回流焊工艺控制双面回流焊工艺控制双面回流焊工艺控制双面回流焊工艺控制 10. 10. 再流焊炉的维护再流焊炉的维护再流焊炉的维护再流焊炉的维护11. 11. 11. 11. SMTSMT焊接质量与焊接质量与焊接质量与焊接质量与常见的焊接缺陷分析及预防对策常见的焊接缺陷分析及预防对策常见的焊接缺陷分析及预防对策常见

3、的焊接缺陷分析及预防对策2021/9/1721. 1. 再流焊定义再流焊定义 再流焊再流焊Reflow soldringReflow soldring,通过重新熔化预先分配到,通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料,实现表面组装元器件焊印制板焊盘上的膏状软钎焊料,实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。印刷印刷注射注射滴涂滴涂电镀电镀预制焊片预制焊片高速机高速机多功能高精机多功能高精机异形专用机异形专用机手工贴片手工贴片热板热板红外红外热风热风热风加红外热风加红外气相再流焊气相再流焊2021/9/173 63

4、Sn-37Pb63Sn-37Pb铅锡焊膏再流焊温度曲线铅锡焊膏再流焊温度曲线 2. 2. 2. 2. 再流焊原理再流焊原理再流焊原理再流焊原理 2021/9/174 从温度曲线分析再流焊的原理:当从温度曲线分析再流焊的原理:当PCBPCB进入升温区(干进入升温区(干燥区)时,焊膏中的溶剂、气体蒸发掉,焊膏软化、塌落、燥区)时,焊膏中的溶剂、气体蒸发掉,焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘,将焊盘、元件焊端与氧气隔离;覆盖了焊盘,将焊盘、元件焊端与氧气隔离;PCBPCB进入保温进入保温区时,使区时,使PCBPCB和元器件得到充分的预热,以防和元器件得到充分的预热,以防PCBPCB突然进入突然进入焊接高温区

5、而损坏焊接高温区而损坏PCBPCB和元器件;在助焊剂活化区,焊膏中和元器件;在助焊剂活化区,焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元件焊端,并清洗氧化层;当的助焊剂润湿焊盘、元件焊端,并清洗氧化层;当PCBPCB进入进入焊接区时,温度迅速上升使焊膏达到熔化状态,液态焊锡焊接区时,温度迅速上升使焊膏达到熔化状态,液态焊锡润湿润湿PCBPCB的焊盘、元件焊端,同时发生扩散、溶解、冶金结的焊盘、元件焊端,同时发生扩散、溶解、冶金结合,漫流或回流混合形成焊锡接点;合,漫流或回流混合形成焊锡接点;PCBPCB进入冷却区,使焊进入冷却区,使焊点凝固。此时完成了再流焊。点凝固。此时完成了再流焊。2021/9/1753.

6、3. 再流焊工艺特点再流焊工艺特点(a)(a)(a)(a)自自自自定定定定位位位位效效效效应应应应(self self self self alignmentalignmentalignmentalignment)当当当当元元元元器器器器件件件件贴贴贴贴放放放放位位位位置置置置有有有有一一一一定定定定偏偏偏偏离离离离时时时时,由由由由于于于于熔熔熔熔融融融融焊焊焊焊料料料料表表表表面面面面张张张张力力力力作作作作用用用用,当当当当其其其其全全全全部部部部焊焊焊焊端端端端或或或或引引引引脚脚脚脚与与与与相相相相应应应应焊焊焊焊盘盘盘盘同同同同时时时时被被被被润润润润湿湿湿湿时时时时,在在在在表表

7、表表面面面面张张张张力力力力作作作作用用用用下,自动被拉回到近似目标位置的现象;下,自动被拉回到近似目标位置的现象;下,自动被拉回到近似目标位置的现象;下,自动被拉回到近似目标位置的现象; 2021/9/176自定位效应(自定位效应(self alignmentself alignment)再流焊前再流焊前再流焊后再流焊后再流焊中再流焊中2021/9/177(b) (b) (b) (b) 每个焊点的焊料成分与焊料每个焊点的焊料成分与焊料每个焊点的焊料成分与焊料每个焊点的焊料成分与焊料量是固定的量是固定的量是固定的量是固定的再流焊工艺中,焊料是预先分再流焊工艺中,焊料是预先分配到印制板焊盘上的,

8、每个焊配到印制板焊盘上的,每个焊点的焊料成分与焊料量是固定点的焊料成分与焊料量是固定的,因此再流焊质量与工艺的的,因此再流焊质量与工艺的关系极大。特别是印刷焊膏和关系极大。特别是印刷焊膏和再流焊工序,严格控制这些关再流焊工序,严格控制这些关键工序就能避免或减少焊接缺键工序就能避免或减少焊接缺陷的产生。陷的产生。2021/9/1784. 再流焊的分类再流焊的分类1) 1) 按再流焊加热区域可分为两大类:按再流焊加热区域可分为两大类:按再流焊加热区域可分为两大类:按再流焊加热区域可分为两大类: a a 对对PCBPCB整体加热;整体加热; b b 对对PCBPCB局部加热。局部加热。 2) 2)

9、对对对对PCBPCBPCBPCB整体加热再流焊可分为:整体加热再流焊可分为:整体加热再流焊可分为:整体加热再流焊可分为: 热热板板再再流流焊焊、红红外外再再流流焊焊、热热风风再再流流焊焊、热热风风加加红红外再流焊、气相再流焊。外再流焊、气相再流焊。3) 3) 对对对对PCBPCBPCBPCB局部加热再流焊可分为:局部加热再流焊可分为:局部加热再流焊可分为:局部加热再流焊可分为: 激激光光再再流流焊焊、聚聚焦焦红红外外再再流流焊焊、光光束束再再流流焊焊 、 热热气流再流焊气流再流焊 。2021/9/179整体加热再流焊整体加热再流焊2021/9/1710局部加热再流焊局部加热再流焊热丝回流焊热丝

10、回流焊热丝回流焊热丝回流焊热气流回流焊热气流回流焊热气流回流焊热气流回流焊激光回流焊激光回流焊激光回流焊激光回流焊感应回流焊感应回流焊感应回流焊感应回流焊induction coileddy currentHF current储能回流焊储能回流焊储能回流焊储能回流焊2021/9/1711传热的三种基本方式传热的三种基本方式热传导、热对流和热辐射热传导、热对流和热辐射传导传导传导传导热板、热板、热丝热丝热丝热丝再流焊、气相再流再流焊、气相再流对流对流对流对流热风、热气流再流焊热风、热气流再流焊辐射辐射辐射辐射激光、红外、光束再流焊激光、红外、光束再流焊 实际情况下,所有传导方式都以不同的比例同时

11、存在实际情况下,所有传导方式都以不同的比例同时存在实际情况下,所有传导方式都以不同的比例同时存在实际情况下,所有传导方式都以不同的比例同时存在 !2021/9/1712实际情况下,所有传导方式都以不同实际情况下,所有传导方式都以不同的比例同时存在的比例同时存在 !实际传热过程一般都不是单一的传热方式,如火焰实际传热过程一般都不是单一的传热方式,如火焰实际传热过程一般都不是单一的传热方式,如火焰实际传热过程一般都不是单一的传热方式,如火焰对炉壁的传热,就是辐射、对流和传导的综合,而对炉壁的传热,就是辐射、对流和传导的综合,而对炉壁的传热,就是辐射、对流和传导的综合,而对炉壁的传热,就是辐射、对流

12、和传导的综合,而不同的传热方式则遵循不同的传热规律。为了分析不同的传热方式则遵循不同的传热规律。为了分析不同的传热方式则遵循不同的传热规律。为了分析不同的传热方式则遵循不同的传热规律。为了分析方便,人们在传热研究中把三种传热方式分解开来,方便,人们在传热研究中把三种传热方式分解开来,方便,人们在传热研究中把三种传热方式分解开来,方便,人们在传热研究中把三种传热方式分解开来,然后再加以综合。然后再加以综合。然后再加以综合。然后再加以综合。热风炉是热风炉是热风炉是热风炉是热对流和热传导的结果,还热对流和热传导的结果,还存在少量热辐射存在少量热辐射存在少量热辐射存在少量热辐射红外炉主要是热辐射,也存

13、在少量红外炉主要是热辐射,也存在少量红外炉主要是热辐射,也存在少量红外炉主要是热辐射,也存在少量热对流和热传导热对流和热传导2021/9/1713在全热风回流焊炉中在全热风回流焊炉中BGA:只有周边焊球有热对流,中间焊球主要是热传导:只有周边焊球有热对流,中间焊球主要是热传导2021/9/1714红外炉与热风炉红外炉与热风炉红红外外炉炉主主要要是是辐辐射射传传导导,其其优优点点是是热热效效率率高高,温温度度陡陡度度大大,易易控控制制温温度度曲曲线线,双双面面焊焊时时PCBPCB上上、下下温温度度易易控控制制。其其缺缺点点是是温温度度不不均均匀匀。在在同同一一块块PCBPCB上上由由于于器器件件

14、的的颜颜色色和和大大小小不不同同、其其温温度度就就不不同同。为为了了使使深深颜颜色色器器件件周周围围的的焊焊点点和和大大体体积积元元器器件件达达到到焊焊接接温温度度,必必须须提提高高焊接温度。焊接温度。热热风风炉炉主主要要是是对对流流传传导导。其其优优点点是是温温度度均均匀匀、焊焊接接质质量量好好。缺缺点点是是PCBPCB上上、下下温温差差以以及及沿沿焊焊接接炉炉长长度度方方向向温温度梯度不易控制。度梯度不易控制。2021/9/1715汽相回流焊汽相回流焊(VPS)接技术接技术原理:原理:原理:原理:将含有碳氟化物的液体加热至沸点(约将含有碳氟化物的液体加热至沸点(约将含有碳氟化物的液体加热至

15、沸点(约将含有碳氟化物的液体加热至沸点(约215215)汽化后产生蒸汽。)汽化后产生蒸汽。)汽化后产生蒸汽。)汽化后产生蒸汽。利用蒸汽做为传热媒介。将完成贴片的基板放入蒸汽炉中,通过凝利用蒸汽做为传热媒介。将完成贴片的基板放入蒸汽炉中,通过凝利用蒸汽做为传热媒介。将完成贴片的基板放入蒸汽炉中,通过凝利用蒸汽做为传热媒介。将完成贴片的基板放入蒸汽炉中,通过凝结的蒸汽将热量(潜热)传递热量进行焊接。结的蒸汽将热量(潜热)传递热量进行焊接。结的蒸汽将热量(潜热)传递热量进行焊接。结的蒸汽将热量(潜热)传递热量进行焊接。 先在烘箱中预热先在烘箱中预热先在烘箱中预热先在烘箱中预热130130150150

16、放下吊篮放下吊篮放下吊篮放下吊篮VPSVPS中中中中202040s40s吊篮上升吊篮上升吊篮上升吊篮上升加热器加热器加热器加热器碳氟化物液体碳氟化物液体碳氟化物液体碳氟化物液体冷却水控温系统(冷却水控温系统(冷却水控温系统(冷却水控温系统(7 715 15 )2 2级或级或级或级或3 3级级级级冷凝管冷凝管冷凝管冷凝管过虑净化系统过虑净化系统过虑净化系统过虑净化系统立式立式立式立式VPSVPS炉原理示意图炉原理示意图炉原理示意图炉原理示意图回流蒸汽温度回流蒸汽温度回流蒸汽温度回流蒸汽温度215215覆盖层蒸汽温度覆盖层蒸汽温度覆盖层蒸汽温度覆盖层蒸汽温度474748482021/9/1716适

17、合批量生产适合批量生产适合批量生产适合批量生产传送带流水式汽相回流焊炉传送带流水式汽相回流焊炉2021/9/1717汽相回流焊的优缺点汽相回流焊的优缺点优点:(汽相回流焊可能成为无铅回流焊的一种选择)优点:(汽相回流焊可能成为无铅回流焊的一种选择)优点:(汽相回流焊可能成为无铅回流焊的一种选择)优点:(汽相回流焊可能成为无铅回流焊的一种选择) 温度控制准确,并可以采用不同沸点的加热介质满足各种产品不同温度控制准确,并可以采用不同沸点的加热介质满足各种产品不同温度控制准确,并可以采用不同沸点的加热介质满足各种产品不同温度控制准确,并可以采用不同沸点的加热介质满足各种产品不同的焊接温度。的焊接温度

18、。的焊接温度。的焊接温度。 无氧环境,整个无氧环境,整个无氧环境,整个无氧环境,整个SMASMA温度均匀,不受元件布局影响,焊接质量好,温度均匀,不受元件布局影响,焊接质量好,温度均匀,不受元件布局影响,焊接质量好,温度均匀,不受元件布局影响,焊接质量好,适用于航天、军工等高可靠和复杂产品适用于航天、军工等高可靠和复杂产品适用于航天、军工等高可靠和复杂产品适用于航天、军工等高可靠和复杂产品。最早用于厚膜电路。最早用于厚膜电路。最早用于厚膜电路。最早用于厚膜电路。 热转换效率高,可快速加温。热转换效率高,可快速加温。热转换效率高,可快速加温。热转换效率高,可快速加温。缺点:缺点:缺点:缺点: 成

19、本高(材料损失,设备成本高,被焊接的成本高(材料损失,设备成本高,被焊接的成本高(材料损失,设备成本高,被焊接的成本高(材料损失,设备成本高,被焊接的SMASMA需要预热)。需要预热)。需要预热)。需要预热)。 覆盖层蒸汽是透明无色的,目视检查困难。覆盖层蒸汽是透明无色的,目视检查困难。覆盖层蒸汽是透明无色的,目视检查困难。覆盖层蒸汽是透明无色的,目视检查困难。 较易发生立碑和吸锡等问题。较易发生立碑和吸锡等问题。较易发生立碑和吸锡等问题。较易发生立碑和吸锡等问题。 可能会产生有毒气体,例如氢氟酸(可能会产生有毒气体,例如氢氟酸(可能会产生有毒气体,例如氢氟酸(可能会产生有毒气体,例如氢氟酸(

20、HFHF)及多种氟稀类物质。)及多种氟稀类物质。)及多种氟稀类物质。)及多种氟稀类物质。2021/9/17185. 再流焊的工艺要求再流焊的工艺要求1) 设置合理的温度曲线并定期做温度曲线的实时测试。设置合理的温度曲线并定期做温度曲线的实时测试。2) 要要按照按照按照按照PCBPCBPCBPCB设计时的焊接方向设计时的焊接方向设计时的焊接方向设计时的焊接方向进行焊接。进行焊接。3) 焊接过程中严防传送带震动。焊接过程中严防传送带震动。4) 必须对首块印制板的焊接效果进行检查。必须对首块印制板的焊接效果进行检查。 检查焊接是否充分、焊点表面是否光滑、焊点形状是检查焊接是否充分、焊点表面是否光滑、

21、焊点形状是否呈半月状、锡球和残留物的情况、连焊和虚焊的情况。否呈半月状、锡球和残留物的情况、连焊和虚焊的情况。还要检查还要检查PCBPCB表面颜色变化等情况。并根据检查结果调整表面颜色变化等情况。并根据检查结果调整温度曲线。温度曲线。 在整批生产过程中要定时检查焊接质量。在整批生产过程中要定时检查焊接质量。2021/9/1719高质量高质量 高直通率高直通率 高可靠(寿命保证高可靠(寿命保证 )不提倡检查不提倡检查不提倡检查不提倡检查- - - -返修或淘汰的返修或淘汰的返修或淘汰的返修或淘汰的- - - -贯做法,更不容忍错误发生。贯做法,更不容忍错误发生。贯做法,更不容忍错误发生。贯做法,

22、更不容忍错误发生。任何返修工作都可能给成品质量添加不稳定的因素。任何返修工作都可能给成品质量添加不稳定的因素。任何返修工作都可能给成品质量添加不稳定的因素。任何返修工作都可能给成品质量添加不稳定的因素。再流焊质量要求再流焊质量要求2021/9/1720返修的潜在问题返修的潜在问题返修工作都是具有破坏性的返修工作都是具有破坏性的返修工作都是具有破坏性的返修工作都是具有破坏性的 特别是当前特别是当前特别是当前特别是当前组装密度越来组装密度越来组装密度越来组装密度越来 越高,组装难度越来越大越高,组装难度越来越大越高,组装难度越来越大越高,组装难度越来越大尽量避免返修,或控制其不良后果尽量避免返修,

23、或控制其不良后果尽量避免返修,或控制其不良后果尽量避免返修,或控制其不良后果 !返修返修返修返修会缩短产品寿命会缩短产品寿命会缩短产品寿命会缩短产品寿命 过过去去我我们们通通常常认认为为,补补焊焊和和返返修修,使使焊焊点点更更加加牢牢固固,看看起起来来更更加加完完美美,可可以以提提高高电电子子组组件件的的整整体体质质量量。但但这这一传统观念并不正确。一传统观念并不正确。2021/9/17216. 6. 影响再流焊质量的因素影响再流焊质量的因素再流焊是再流焊是SMTSMT关键工艺之一。表面组装的质量直接关键工艺之一。表面组装的质量直接体现在再流焊结果中。但再流焊中出现的焊接质量体现在再流焊结果中

24、。但再流焊中出现的焊接质量问题不完全是再流焊工艺造成的。因为再流焊接质问题不完全是再流焊工艺造成的。因为再流焊接质量除了与焊接温度(温度曲线)有直接关系以外,量除了与焊接温度(温度曲线)有直接关系以外,还与生产线设备条件、还与生产线设备条件、PCBPCB焊盘和可生产性设计、焊盘和可生产性设计、元器件可焊性、焊膏质量、印制电路板的加工质量、元器件可焊性、焊膏质量、印制电路板的加工质量、以及以及SMTSMT每道工序的工艺参数、甚至与操作人员的每道工序的工艺参数、甚至与操作人员的操作都有密切的关系。操作都有密切的关系。2021/9/1722影响焊接质量的主要因素影响焊接质量的主要因素(1) PCB设

25、计设计(2) 焊料的质量:合金成份及其氧化程度焊料的质量:合金成份及其氧化程度 无论有铅、无铅都应选择共晶或近共晶焊料合金无论有铅、无铅都应选择共晶或近共晶焊料合金无论有铅、无铅都应选择共晶或近共晶焊料合金无论有铅、无铅都应选择共晶或近共晶焊料合金(3) 助焊剂质量助焊剂质量(4) 被焊接金属表面的氧化程度(元件焊端、被焊接金属表面的氧化程度(元件焊端、PCB焊盘)焊盘) (5) 工艺:印、贴、焊(工艺:印、贴、焊(正确的正确的正确的正确的 温度曲线温度曲线温度曲线温度曲线)(6) 设备设备(7) 管理管理2021/9/1723(1) PCB(1) PCB焊盘设计对再流焊质量的影响焊盘设计对再

26、流焊质量的影响 SMTSMT的组装质量与的组装质量与PCBPCB焊盘设计有直接的、十分重焊盘设计有直接的、十分重要的关系。如果要的关系。如果PCBPCB焊盘设计正确,贴装时少量的焊盘设计正确,贴装时少量的歪斜可以在再流焊时,由于熔融焊锡表面张力的作歪斜可以在再流焊时,由于熔融焊锡表面张力的作用而得到纠正(称为自定位或自校正效应);相反,用而得到纠正(称为自定位或自校正效应);相反,如果如果PCBPCB焊盘设计不正确,即使贴装位置十分准确,焊盘设计不正确,即使贴装位置十分准确,再流焊后反而会出现元件位置偏移、吊桥等焊接缺再流焊后反而会出现元件位置偏移、吊桥等焊接缺陷。陷。2021/9/1724正

27、确的焊盘图形结构正确的焊盘图形结构是实现优良焊点的基本条件是实现优良焊点的基本条件主焊点主焊点主焊点主焊点2021/9/1725ChipChip元件焊盘设计应掌握以下关键要素:元件焊盘设计应掌握以下关键要素:a a 对称性对称性两端焊盘必须对称,才能保证熔融焊锡表面张力平衡。两端焊盘必须对称,才能保证熔融焊锡表面张力平衡。b b 焊盘间距焊盘间距确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸。确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸。c c 焊盘剩余尺寸焊盘剩余尺寸搭接后的剩余尺寸必须保证焊点能够形成弯月面。搭接后的剩余尺寸必须保证焊点能够形成弯月面。d d 焊盘宽度焊盘宽度应与元件端头或引脚的宽度基本

28、一致。应与元件端头或引脚的宽度基本一致。 B S A B S A焊盘宽度焊盘宽度 A B A B焊盘的长度焊盘的长度 G G焊盘间距焊盘间距 G S G S焊盘剩余尺寸焊盘剩余尺寸 矩形片式元件焊盘结构示意图矩形片式元件焊盘结构示意图2021/9/17262021/9/1727举例举例1: 矩形片式元器件焊盘设计矩形片式元器件焊盘设计(a) (a) 0805、 1206矩形片式元器件焊盘尺寸设计原则矩形片式元器件焊盘尺寸设计原则 L L W W H H B T B T A A G G 焊盘宽度:焊盘宽度:A=Wmax-KA=Wmax-K 电阻器焊盘的长度:电阻器焊盘的长度:B=Hmax+Tma

29、x+KB=Hmax+Tmax+K 电容器焊盘的长度:电容器焊盘的长度:B=Hmax+Tmax-KB=Hmax+Tmax-K 焊盘间距:焊盘间距:G=Lmax-2Tmax-KG=Lmax-2Tmax-K 式中:式中:LL元件长度元件长度,mm,mm; W W元件宽度元件宽度,mm,mm; T T元件焊端宽度元件焊端宽度,mm,mm; H H元件高度元件高度( (对塑封钽电容器是指焊端高度对塑封钽电容器是指焊端高度),mm),mm; K K常数,一般取常数,一般取0.25 mm0.25 mm。2021/9/1728a)a)焊盘中心距等于引脚中心距;焊盘中心距等于引脚中心距; b) b)单个引脚焊盘

30、设计的一般原则单个引脚焊盘设计的一般原则 Y=T+b1+b2= Y=T+b1+b2=1.52mm (b1=b2=0.3b1=b2=0.30.5mm0.5mm) X= X=(1 11.2)Wc) c) 相对两排焊盘内侧距离按下式计算(单位相对两排焊盘内侧距离按下式计算(单位mmmm):): G=A/B-KG=A/B-K 式中:式中:GG两排焊盘之间距离两排焊盘之间距离 A/B A/B元器件壳体封装尺寸元器件壳体封装尺寸 K K系数,一般取系数,一般取0.25mm0.25mmG举例举例2 2:QFPQFP设计总则设计总则2021/9/1729SOJSOJ与与PLCCPLCC的引脚均为的引脚均为J

31、J形,典型引脚中心距为形,典型引脚中心距为1.27 mm1.27 mm;a) a) 单个引脚焊盘设计(单个引脚焊盘设计(0.500.500.80 mm0.80 mm)(1.851.852.15 mm2.15 mm););b) b) 引脚中心应在焊盘图形内侧引脚中心应在焊盘图形内侧1/31/3至焊盘中心之间;至焊盘中心之间;c) SOJc) SOJ相对两排焊盘之间的距离(焊盘图形内廓)相对两排焊盘之间的距离(焊盘图形内廓)A A值一般为值一般为5 5、6.26.2、7.47.4、8.8(mm)8.8(mm); d) PLCCd) PLCC相对两排焊盘外廓之间的距离:相对两排焊盘外廓之间的距离:

32、J=C+K J=C+K (单位(单位mmmm) 式中:式中:JJ焊盘图形外廓距离;焊盘图形外廓距离; CPLCC CPLCC最大封装尺寸;最大封装尺寸; K K系数,一般取系数,一般取0.750.75。举例举例3 3: SOJSOJ与与PLCCPLCC的的设计总则设计总则2021/9/1730(2) (2) 焊膏质量、及焊膏的正确使用焊膏质量、及焊膏的正确使用对再流焊质量的影响对再流焊质量的影响焊焊膏膏中中的的金金属属微微粉粉含含量量、颗颗粒粒度度、金金属属粉粉末末的的含含氧氧量、黏度、触变性都有一定要求。量、黏度、触变性都有一定要求。2021/9/1731焊膏质量焊膏质量如如果果金金属属微微

33、粉粉含含量量高高, ,再再流流焊焊升升温温时时金金属属微微粉粉随随着着溶剂、气体蒸发而飞溅;溶剂、气体蒸发而飞溅;颗粒过大,印刷时会影响焊膏的填充和脱膜;颗粒过大,印刷时会影响焊膏的填充和脱膜;如如金金属属粉粉末末的的含含氧氧量量高高,还还会会加加剧剧飞飞溅溅,形形成成焊焊锡锡球,同时还会引起不润湿等缺陷;球,同时还会引起不润湿等缺陷;另另外外,如如果果焊焊膏膏黏黏度度过过低低或或焊焊膏膏的的保保形形性性(触触变变性性)不不好好,印印刷刷后后焊焊膏膏图图形形会会塌塌陷陷,甚甚至至造造成成粘粘连连,再再流焊时也会形成焊锡球、桥接等焊接缺陷。流焊时也会形成焊锡球、桥接等焊接缺陷。2021/9/17

34、32焊膏使用不当焊膏使用不当例例如如从从低低温温柜柜取取出出焊焊膏膏直直接接使使用用,由由于于焊焊膏膏的的温温度度比比室室温温低低,产产生生水水汽汽凝凝结结,再再流流焊焊升升温温时时,水水汽汽蒸蒸发发带带出出金金属属粉粉末末,在在高高温温下下水水汽汽会会使使金金属属粉粉末末氧氧化化,飞溅形成焊锡球,还会产生润湿不良、等问题。飞溅形成焊锡球,还会产生润湿不良、等问题。2021/9/1733焊膏的正确使用与管理焊膏的正确使用与管理a) a) 必须储存在必须储存在2 21010的条件下;的条件下;b) b) 要要求求使使用用前前一一天天从从冰冰箱箱取取出出焊焊膏膏,待待焊焊膏膏达达到到室室温温后后才

35、才能能打打开开容容器盖,防止水汽凝结;器盖,防止水汽凝结;c) c) 使用前用不锈钢搅拌棒将焊膏搅拌均匀,搅拌棒一定要清洁;使用前用不锈钢搅拌棒将焊膏搅拌均匀,搅拌棒一定要清洁;d) d) 添加完焊膏后,应盖好容器盖;添加完焊膏后,应盖好容器盖;e) e) 免免清清洗洗焊焊膏膏不不能能使使用用回回收收的的焊焊膏膏,如如果果印印刷刷间间隔隔超超过过1 1小小时时,须须将焊膏从模板上拭去。将焊膏回收到当天使用的容器中;将焊膏从模板上拭去。将焊膏回收到当天使用的容器中;f) f) 印刷后尽量在印刷后尽量在4 4小时内完成再流焊。小时内完成再流焊。g) g) 免清洗焊膏修板后免清洗焊膏修板后( (如果

36、不使用助焊剂如果不使用助焊剂) )不能用酒精檫洗;不能用酒精檫洗;h) h) 需要清洗的产品,再流焊后应当天完成清洗;需要清洗的产品,再流焊后应当天完成清洗;i) i) 印刷操作时,要求拿印刷操作时,要求拿PCBPCB的边缘或带手套,以防污染的边缘或带手套,以防污染PCBPCB。j) j) 回收的焊膏与新焊膏要分别存放回收的焊膏与新焊膏要分别存放2021/9/1734(3) (3) 元器件焊端和引脚、印制电路基板元器件焊端和引脚、印制电路基板的焊盘质量对再流焊质量的影响的焊盘质量对再流焊质量的影响当当元元器器件件焊焊端端和和引引脚脚、印印制制电电路路基基板板的的焊焊盘盘氧氧化化或或污污染染,或

37、或印印制制板板受受潮潮等等情情况况下下,再再流流焊焊时时会会产产生生润润湿湿不不良、虚焊,焊锡球、空洞等焊接缺陷。良、虚焊,焊锡球、空洞等焊接缺陷。2021/9/1735解决措施解决措施措施措施措施措施1 1: 采购控制采购控制采购控制采购控制措施措施措施措施2 2:元器件、:元器件、:元器件、:元器件、PCBPCB、工艺材料的存放、保管、发、工艺材料的存放、保管、发、工艺材料的存放、保管、发、工艺材料的存放、保管、发放制度放制度放制度放制度措施措施措施措施3 3:元器件、:元器件、:元器件、:元器件、PCBPCB、材料等、材料等、材料等、材料等 过期控制过期控制过期控制过期控制(过期的物(过

38、期的物(过期的物(过期的物料原则上不允许使用,必须使用时需要经过检测认证,料原则上不允许使用,必须使用时需要经过检测认证,料原则上不允许使用,必须使用时需要经过检测认证,料原则上不允许使用,必须使用时需要经过检测认证,确信无问题才能使用)确信无问题才能使用)确信无问题才能使用)确信无问题才能使用)2021/9/1736(4) (4) 焊膏印刷质量焊膏印刷质量据据资资料料统统计计,在在PCBPCB设设计计正正确确、元元器器件件和和印印制制板板质质量量有有保保证证的的前前提提下下,表表面面组组装装质质量量问问题题中中有有70%70%的的质质量量问题出在印刷工艺。问题出在印刷工艺。少印少印少印少印粘

39、连粘连粘连粘连塌边塌边塌边塌边错位错位错位错位合格合格合格合格2021/9/1737印刷图形与回流焊质量的关系印刷图形与回流焊质量的关系2021/9/1738 保证贴装质量的三要素:保证贴装质量的三要素:a a 元件正确元件正确b b 位置准确位置准确c c 压力(贴片高度)合适。压力(贴片高度)合适。(5) (5) 贴装元器件贴装元器件正确正确不正确不正确2021/9/1739贴片压力(吸嘴高度)贴片压力(吸嘴高度)2021/9/1740(6) (6) 再流焊温度曲线再流焊温度曲线温温度度曲曲线线是是保保证证焊焊接接质质量量的的关关键键,实实时时温温度度曲曲线线和和焊焊膏膏温温度度曲曲线线的

40、的升升温温斜斜率率和和峰峰值值温温度度应应基基本本一一致致。160160前前的的升升温温速速率率控控制制在在1 1 2/s2/s。如如果果升升温温斜斜率率速速度度太太快快,一一方方面面使使元元器器件件及及PCBPCB受受热热太太快快,易易损损坏坏元元器器件件,易易造造成成PCBPCB变变形形。另另一一方方面面,焊焊膏膏中中的的熔熔剂剂挥挥发发速速度度太太快快,容容易易溅溅出出金金属属成成份份,产产生生焊焊锡锡球球;峰峰值值温温度度一一般般设设定定在在比比合合金金熔熔点点高高30304040左左右右(例例63Sn/37Pb63Sn/37Pb焊焊膏膏的的熔熔点点为为183183,峰峰值值温温度度应

41、应设设置置在在215215左左右右),再再流流时时间间为为606090s。峰峰值值温温度度低低或或再再流流时时间间短短,会会使使焊焊接接不不充充分分,不不能能生生成成一一定定厚厚度度的的金金属属间间合合金金层层。严严重重时时会会造造成成焊焊膏膏不不熔熔。峰峰值值温温度度过过高高或或再再流流时时间间长长,使使金金属属间间合合金层过厚,也会影响焊点强度,甚至会损坏元器件和印制板。金层过厚,也会影响焊点强度,甚至会损坏元器件和印制板。2021/9/1741(7) (7) 再流焊设备对焊接质量的影响再流焊设备对焊接质量的影响2021/9/1742热风回流炉结构示意图热风回流炉结构示意图冷却冷却冷却冷却

42、废气回收废气回收废气回收废气回收2021/9/1743再流焊炉的评估再流焊炉的评估a a 温度控制精度;温度控制精度;b b 传输带横向温度均匀,无铅焊接要求传输带横向温度均匀,无铅焊接要求22;c c 加加热热区区长长度度越越长长、加加热热区区数数量量越越多多,越越容容易易调调整整和和控控制制温温度度曲曲线,无铅焊接应选择线,无铅焊接应选择7 7温区以上;温区以上;d d 最最高高加加热热温温度度一一般般为为300300350350,考考虑虑无无铅铅焊焊料料或或金金属属基基板板,应选择应选择350350以上;以上;e e 加热效率高;加热效率高;f f 是否配置是否配置氮气保护、制冷系统和助

43、焊剂回收系统;氮气保护、制冷系统和助焊剂回收系统; g g 要求传送带运行平稳,震动会造成移位、吊桥、冷焊等缺陷;要求传送带运行平稳,震动会造成移位、吊桥、冷焊等缺陷;h h 应具备温度曲线测试功能,否则应外购温度曲线采集器。应具备温度曲线测试功能,否则应外购温度曲线采集器。 2021/9/1744加热效率、横向温度均匀性、温度控制精度加热效率、横向温度均匀性、温度控制精度与空气流动设计以及设备结构、软硬件配置有关与空气流动设计以及设备结构、软硬件配置有关与空气流动设计以及设备结构、软硬件配置有关与空气流动设计以及设备结构、软硬件配置有关气流应有好的覆盖面,气气流应有好的覆盖面,气流过大、过小

44、都不好流过大、过小都不好 对流效率(速度,流量,对流效率(速度,流量,对流效率(速度,流量,对流效率(速度,流量,流动性,渗透能力)流动性,渗透能力)流动性,渗透能力)流动性,渗透能力)温区风速是否可调温区风速是否可调PIDPID温度控制精度温度控制精度加热源的热容量加热源的热容量传送速度精度和稳定性传送速度精度和稳定性排风要求及排风要求及FluxFlux处理能力处理能力冷却效率冷却效率气流设计:垂直、水平、大回风、小回风气流设计:垂直、水平、大回风、小回风气流设计:垂直、水平、大回风、小回风气流设计:垂直、水平、大回风、小回风2021/9/1745设备结构与材料的影响设备结构与材料的影响导轨

45、材料的比热,导轨加热导轨材料的比热,导轨加热定轨缩进设计定轨缩进设计导轨边上平行度调整装置导轨边上平行度调整装置3 3与与4 4区、区、5 5与与6 6区之间有支撑炉盖的区之间有支撑炉盖的压条,影响空气流动压条,影响空气流动传统的支撑条贯穿整个加热区,会阻碍传统的支撑条贯穿整个加热区,会阻碍空气向空气向PCB流动,增加流动,增加PCB上的温差。上的温差。改进:改进:改进:改进:只在回流区和冷却区设置支撑结只在回流区和冷却区设置支撑结构,去除预热区的支撑结构构,去除预热区的支撑结构(预热区预热区150,不容易造成,不容易造成PCB变形变形)。2021/9/17467 7. 如何正确测试再流焊实时

46、温度曲线如何正确测试再流焊实时温度曲线(1) 利用再流焊炉自带的具有耐高温导线的热电耦或温利用再流焊炉自带的具有耐高温导线的热电耦或温度采集器,及温度曲线测试软件(度采集器,及温度曲线测试软件( KIC )进行测试。)进行测试。2021/9/1747 当两个当两个当两个当两个连结点连结点连结点连结点1 1 1 1和和和和2 2 2 2所处的所处的所处的所处的温度相同时温度相同时温度相同时温度相同时,由于两个连结点上所产生,由于两个连结点上所产生,由于两个连结点上所产生,由于两个连结点上所产生的接触电势大小相等而符号相反,所以此时回路中无电流通过。的接触电势大小相等而符号相反,所以此时回路中无电

47、流通过。的接触电势大小相等而符号相反,所以此时回路中无电流通过。的接触电势大小相等而符号相反,所以此时回路中无电流通过。 当两个连结点的当两个连结点的当两个连结点的当两个连结点的温度不同,分别为温度不同,分别为温度不同,分别为温度不同,分别为T1T1T1T1和和和和T2T2T2T2时时时时,则在两个连结点上,则在两个连结点上,则在两个连结点上,则在两个连结点上产生的接触电势不一样,回路中就有电流通过。此时,在回路中产生的接触电势不一样,回路中就有电流通过。此时,在回路中产生的接触电势不一样,回路中就有电流通过。此时,在回路中产生的接触电势不一样,回路中就有电流通过。此时,在回路中接入毫伏表或电

48、位差计,就可以测出接入毫伏表或电位差计,就可以测出接入毫伏表或电位差计,就可以测出接入毫伏表或电位差计,就可以测出由于两连结点温度不同所产由于两连结点温度不同所产由于两连结点温度不同所产由于两连结点温度不同所产生的电势差生的电势差生的电势差生的电势差。将两种不同的金属导线将两种不同的金属导线将两种不同的金属导线将两种不同的金属导线A A、B B连结起来组成一个连结起来组成一个连结起来组成一个连结起来组成一个闭合回路闭合回路闭合回路闭合回路热电偶测温基本原理热电偶测温基本原理2021/9/1748SMTSMT测量实时温度曲线系统就是运用了此原理测量实时温度曲线系统就是运用了此原理温差电势温差电势

49、温差电势温差电势E E E E的值与两个连结点温度差的值与两个连结点温度差的值与两个连结点温度差的值与两个连结点温度差TTTT成一定的函成一定的函成一定的函成一定的函数关系:数关系:数关系:数关系: E = f E = f E = f E = f(TTTT)若将其中的一个连结点作为参考点,并维持温度恒若将其中的一个连结点作为参考点,并维持温度恒若将其中的一个连结点作为参考点,并维持温度恒若将其中的一个连结点作为参考点,并维持温度恒定不变(常用冰水混合物,以维持定不变(常用冰水混合物,以维持定不变(常用冰水混合物,以维持定不变(常用冰水混合物,以维持0000)那么那么那么那么, , , ,温差温

50、差温差温差电势的大小就只与另一个连结点电势的大小就只与另一个连结点电势的大小就只与另一个连结点电势的大小就只与另一个连结点( ( ( (测温点测温点测温点测温点) ) ) )的温度的温度的温度的温度(T)(T)(T)(T)有关有关有关有关. . . .此时此时此时此时, , , ,关系式为关系式为关系式为关系式为: : : : E = fE = fE = fE = f(T T T T)根据这一对不同金属导线中的温差电势值根据这一对不同金属导线中的温差电势值根据这一对不同金属导线中的温差电势值根据这一对不同金属导线中的温差电势值就能显示出测温点的温度。就能显示出测温点的温度。就能显示出测温点的温

51、度。就能显示出测温点的温度。2021/9/1749热电偶的种类热电偶的种类常用热电偶可分为常用热电偶可分为常用热电偶可分为常用热电偶可分为标准热电偶标准热电偶标准热电偶标准热电偶和和和和非标准热电偶非标准热电偶非标准热电偶非标准热电偶两大类。两大类。两大类。两大类。 目前我国全部按目前我国全部按目前我国全部按目前我国全部按IECIEC国际标准生产,并指定国际标准生产,并指定国际标准生产,并指定国际标准生产,并指定S S、B B、E E、KK、R R、J J、T T七种标准化七种标准化七种标准化七种标准化热电偶为我国热电偶为我国热电偶为我国热电偶为我国统一设计型热电偶。可运用于不同温度、不同统一

52、设计型热电偶。可运用于不同温度、不同统一设计型热电偶。可运用于不同温度、不同统一设计型热电偶。可运用于不同温度、不同场合。场合。场合。场合。SMT 一般采用一般采用K型热电偶型热电偶2021/9/1750K型热电偶型热电偶镍铬镍铬镍硅(镍铝)热电偶(分度号为镍硅(镍铝)热电偶(分度号为K) 该种热电偶的正极为含铬该种热电偶的正极为含铬该种热电偶的正极为含铬该种热电偶的正极为含铬10%10%的镍铬合金(的镍铬合金(的镍铬合金(的镍铬合金(KPKP),),),),负极为含硅负极为含硅负极为含硅负极为含硅3%3%的镍硅合金(的镍硅合金(的镍硅合金(的镍硅合金(KNKN)。)。)。)。 KK型热电偶适

53、于在氧化性及惰性气氛中连续使用。短型热电偶适于在氧化性及惰性气氛中连续使用。短型热电偶适于在氧化性及惰性气氛中连续使用。短型热电偶适于在氧化性及惰性气氛中连续使用。短期使用温度为期使用温度为期使用温度为期使用温度为12001200,长期使用温度为,长期使用温度为,长期使用温度为,长期使用温度为1000 1000 我国已经基本上用镍铬我国已经基本上用镍铬我国已经基本上用镍铬我国已经基本上用镍铬镍硅热电偶取代了镍铬镍硅热电偶取代了镍铬镍硅热电偶取代了镍铬镍硅热电偶取代了镍铬镍铝热电偶。镍铝热电偶。镍铝热电偶。镍铝热电偶。国外仍然使用镍铬国外仍然使用镍铬国外仍然使用镍铬国外仍然使用镍铬镍铝热电偶镍铝

54、热电偶镍铝热电偶镍铝热电偶。两。两。两。两种热电偶的化学成分虽然不同,但其热电特性相同,种热电偶的化学成分虽然不同,但其热电特性相同,种热电偶的化学成分虽然不同,但其热电特性相同,种热电偶的化学成分虽然不同,但其热电特性相同,使用同一分度表。使用同一分度表。使用同一分度表。使用同一分度表。 2021/9/1751测温方式:分为接触式和非接触式两大类测温方式:分为接触式和非接触式两大类接触式测温仪表接触式测温仪表接触式测温仪表接触式测温仪表测温仪表比较测温仪表比较测温仪表比较测温仪表比较简单、可靠,测量精度较简单、可靠,测量精度较简单、可靠,测量精度较简单、可靠,测量精度较高高高高;但;但;但;

55、但因测温元件与被测介质需要进行充分的因测温元件与被测介质需要进行充分的因测温元件与被测介质需要进行充分的因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换热交换热交换热交换,需要一定的时间才能达到热平衡,所以需要一定的时间才能达到热平衡,所以需要一定的时间才能达到热平衡,所以需要一定的时间才能达到热平衡,所以存在测温的延迟存在测温的延迟存在测温的延迟存在测温的延迟现象现象现象现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。度测量。度测量。度测量。非接触式仪表非接触式

56、仪表非接触式仪表非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的,测测温是通过热辐射原理来测量温度的,测测温是通过热辐射原理来测量温度的,测测温是通过热辐射原理来测量温度的,测温元件不需与被测介质接触,测温范围广温元件不需与被测介质接触,测温范围广温元件不需与被测介质接触,测温范围广温元件不需与被测介质接触,测温范围广; ;但受到物体但受到物体但受到物体但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,其其其其测量误差较大测量误差较大测量误差较大测

57、量误差较大。SMTSMT热电偶采用接触式测温方式热电偶采用接触式测温方式热电偶采用接触式测温方式热电偶采用接触式测温方式2021/9/1752(2)SMT使用使用K型热电偶应注意的问题型热电偶应注意的问题(a) (a) (a) (a) 组成热电偶的组成热电偶的组成热电偶的组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固两个热电极的焊接必须牢固两个热电极的焊接必须牢固两个热电极的焊接必须牢固;(b) (b) (b) (b) 两个热电极彼此之间应很好地绝缘,两个热电极彼此之间应很好地绝缘,两个热电极彼此之间应很好地绝缘,两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路以防短路以防短路以防短路;(c) (c) (c)

58、(c) 属于属于属于属于接触式测温方式,接触式测温方式,接触式测温方式,接触式测温方式,由于测温元件与被测介质需由于测温元件与被测介质需由于测温元件与被测介质需由于测温元件与被测介质需要进行充分的要进行充分的要进行充分的要进行充分的热交换,热交换,热交换,热交换,需要一定的时间才能达到热平需要一定的时间才能达到热平需要一定的时间才能达到热平需要一定的时间才能达到热平衡,所以衡,所以衡,所以衡,所以存在测温的延迟现象;存在测温的延迟现象;存在测温的延迟现象;存在测温的延迟现象;(d) (d) (d) (d) KK型热电偶允许测温误差型热电偶允许测温误差型热电偶允许测温误差型热电偶允许测温误差 0

59、.75% 0.75% t t峰值温度峰值温度峰值温度峰值温度230230时测温误差时测温误差时测温误差时测温误差 1.725 1.7252021/9/1753(e)(e)(e)(e)热电偶结点必须与被监测表面直接、可靠的热接触热电偶结点必须与被监测表面直接、可靠的热接触热电偶结点必须与被监测表面直接、可靠的热接触热电偶结点必须与被监测表面直接、可靠的热接触。(f)(f)(f)(f)用于将热电偶结点固定到被测表面的材料应最少用于将热电偶结点固定到被测表面的材料应最少用于将热电偶结点固定到被测表面的材料应最少用于将热电偶结点固定到被测表面的材料应最少。否则会增加直接传给热电偶的热容量;否则会增加直

60、接传给热电偶的热容量;否则会增加直接传给热电偶的热容量;否则会增加直接传给热电偶的热容量;会会会会导致在炉温上升或下降时,热电偶的温度滞后于板表面导致在炉温上升或下降时,热电偶的温度滞后于板表面导致在炉温上升或下降时,热电偶的温度滞后于板表面导致在炉温上升或下降时,热电偶的温度滞后于板表面的真实温度。的真实温度。的真实温度。的真实温度。 当温度的变化率为当温度的变化率为当温度的变化率为当温度的变化率为2/s2/s时,将滞后时,将滞后时,将滞后时,将滞后55至至至至1010, 这意味着回流温度曲线上的峰值温度将大打折扣这意味着回流温度曲线上的峰值温度将大打折扣这意味着回流温度曲线上的峰值温度将大

61、打折扣这意味着回流温度曲线上的峰值温度将大打折扣。 (g)(g)(g)(g)根据根据根据根据热电偶测温原理,热电偶测温原理,热电偶测温原理,热电偶测温原理,每年必须对热电偶校验一次每年必须对热电偶校验一次每年必须对热电偶校验一次每年必须对热电偶校验一次。2021/9/1754(3)热电偶的固定方法热电偶的固定方法将热电偶固定在电路板的各个位置上,可以在焊接过程中将热电偶固定在电路板的各个位置上,可以在焊接过程中将热电偶固定在电路板的各个位置上,可以在焊接过程中将热电偶固定在电路板的各个位置上,可以在焊接过程中监测实时温度曲线。监测实时温度曲线。监测实时温度曲线。监测实时温度曲线。固定方法有许多

62、种,主要有四种方法:固定方法有许多种,主要有四种方法:固定方法有许多种,主要有四种方法:固定方法有许多种,主要有四种方法: (a) (a) (a) (a)高温焊料;高温焊料;高温焊料;高温焊料;(b)(b)(b)(b)采用胶粘剂;采用胶粘剂;采用胶粘剂;采用胶粘剂; (c) (c) (c) (c)胶粘带;胶粘带;胶粘带;胶粘带; (d)(d)(d)(d)机械固定。机械固定。机械固定。机械固定。其其其其目的目的目的目的是是是是获得获得获得获得各个关键位置的各个关键位置的各个关键位置的各个关键位置的精确可靠的温度数据精确可靠的温度数据精确可靠的温度数据精确可靠的温度数据。热电偶的固定方法对数据质量

63、(热电偶的固定方法对数据质量(热电偶的固定方法对数据质量(热电偶的固定方法对数据质量(真实性真实性真实性真实性)的影响)的影响)的影响)的影响极大极大极大极大 2021/9/1755固定方法固定方法(a)(a)高温焊料高温焊料 (a)(a)(a)(a)高温焊料高温焊料高温焊料高温焊料 需要至少含铅需要至少含铅需要至少含铅需要至少含铅9090、熔点超过、熔点超过、熔点超过、熔点超过289289的的的的焊料,这样,焊料在回流焊时就不会熔化。焊料,这样,焊料在回流焊时就不会熔化。焊料,这样,焊料在回流焊时就不会熔化。焊料,这样,焊料在回流焊时就不会熔化。优点:高温焊料具有良好的导热性,有助于将误差减

64、优点:高温焊料具有良好的导热性,有助于将误差减优点:高温焊料具有良好的导热性,有助于将误差减优点:高温焊料具有良好的导热性,有助于将误差减到最小;它能提供很好的机械固定性能。到最小;它能提供很好的机械固定性能。到最小;它能提供很好的机械固定性能。到最小;它能提供很好的机械固定性能。缺点:焊接需要相当的技巧,否则容易损坏元件、焊缺点:焊接需要相当的技巧,否则容易损坏元件、焊缺点:焊接需要相当的技巧,否则容易损坏元件、焊缺点:焊接需要相当的技巧,否则容易损坏元件、焊点或焊盘;点或焊盘;点或焊盘;点或焊盘; 这种方法只能用于焊点,不能用于未经焊这种方法只能用于焊点,不能用于未经焊这种方法只能用于焊点

65、,不能用于未经焊这种方法只能用于焊点,不能用于未经焊接的电路板表面和不可焊的表面,如陶瓷与塑料元件接的电路板表面和不可焊的表面,如陶瓷与塑料元件接的电路板表面和不可焊的表面,如陶瓷与塑料元件接的电路板表面和不可焊的表面,如陶瓷与塑料元件体,和体,和体,和体,和PCBPCB板面。板面。板面。板面。( (左左左左) )边的热电偶安装不良。大的边的热电偶安装不良。大的边的热电偶安装不良。大的边的热电偶安装不良。大的焊点大大地增加了引脚的热容量。焊点大大地增加了引脚的热容量。焊点大大地增加了引脚的热容量。焊点大大地增加了引脚的热容量。 2021/9/1756固定方法固定方法(b)(b)采用胶粘剂采用胶

66、粘剂 (b)(b)(b)(b)采用胶粘剂采用胶粘剂采用胶粘剂采用胶粘剂 此方法可将热电偶固定到塑料、此方法可将热电偶固定到塑料、此方法可将热电偶固定到塑料、此方法可将热电偶固定到塑料、陶瓷元件以及陶瓷元件以及陶瓷元件以及陶瓷元件以及FR4FR4板等不可焊的表面。板等不可焊的表面。板等不可焊的表面。板等不可焊的表面。常用常用常用常用贴片胶贴片胶贴片胶贴片胶。此方法在此方法在此方法在此方法在SMTSMTSMTSMT中很少使用。中很少使用。中很少使用。中很少使用。主要缺点:胶粘剂导热性较差,如果在固定热电偶时使主要缺点:胶粘剂导热性较差,如果在固定热电偶时使主要缺点:胶粘剂导热性较差,如果在固定热电

67、偶时使主要缺点:胶粘剂导热性较差,如果在固定热电偶时使用过多的胶粘剂,将会产生不良的热传导;残留的胶不用过多的胶粘剂,将会产生不良的热传导;残留的胶不用过多的胶粘剂,将会产生不良的热传导;残留的胶不用过多的胶粘剂,将会产生不良的热传导;残留的胶不容易去除;。如用小刀很容易造成损坏电路板。容易去除;。如用小刀很容易造成损坏电路板。容易去除;。如用小刀很容易造成损坏电路板。容易去除;。如用小刀很容易造成损坏电路板。 2021/9/1757固定方法固定方法(c)(c)胶粘带胶粘带 (c)(c)(c)(c)胶粘带胶粘带胶粘带胶粘带 高温胶粘带,可在任何表面方便地使用。但是,高温胶粘带,可在任何表面方便

68、地使用。但是,高温胶粘带,可在任何表面方便地使用。但是,高温胶粘带,可在任何表面方便地使用。但是,必须使其与被测表面紧密接触。必须使其与被测表面紧密接触。必须使其与被测表面紧密接触。必须使其与被测表面紧密接触。 缺点:即使结点少量翘起,只离开被测表面千分之一英寸,缺点:即使结点少量翘起,只离开被测表面千分之一英寸,缺点:即使结点少量翘起,只离开被测表面千分之一英寸,缺点:即使结点少量翘起,只离开被测表面千分之一英寸,其测量温度也将主要是周围环境的温度,它在一定程度上其测量温度也将主要是周围环境的温度,它在一定程度上其测量温度也将主要是周围环境的温度,它在一定程度上其测量温度也将主要是周围环境的

69、温度,它在一定程度上受到热辐射的影响;另外,利用胶带在高密度区固定热电受到热辐射的影响;另外,利用胶带在高密度区固定热电受到热辐射的影响;另外,利用胶带在高密度区固定热电受到热辐射的影响;另外,利用胶带在高密度区固定热电偶很困难,甚至不可能。一种行之有效的方法是,将热电偶很困难,甚至不可能。一种行之有效的方法是,将热电偶很困难,甚至不可能。一种行之有效的方法是,将热电偶很困难,甚至不可能。一种行之有效的方法是,将热电偶导线弯成一个小钩子的形状偶导线弯成一个小钩子的形状偶导线弯成一个小钩子的形状偶导线弯成一个小钩子的形状 。加热后胶带松驰,加热后胶带松驰,加热后胶带松驰,加热后胶带松驰,使热电偶

70、从引脚处翘起使热电偶从引脚处翘起使热电偶从引脚处翘起使热电偶从引脚处翘起 将热电偶导线弯成将热电偶导线弯成将热电偶导线弯成将热电偶导线弯成一个小钩子的形状一个小钩子的形状一个小钩子的形状一个小钩子的形状2021/9/1758固定方法固定方法(d)(d)机械固定机械固定 (d)(d)(d)(d)机械固定机械固定机械固定机械固定 有纸夹固定法、镙钉固定法、机械式热电有纸夹固定法、镙钉固定法、机械式热电有纸夹固定法、镙钉固定法、机械式热电有纸夹固定法、镙钉固定法、机械式热电偶支撑器。纸夹和镙钉固定法只能用于板边的测量。偶支撑器。纸夹和镙钉固定法只能用于板边的测量。偶支撑器。纸夹和镙钉固定法只能用于板

71、边的测量。偶支撑器。纸夹和镙钉固定法只能用于板边的测量。纸夹固定快捷方便;但不牢固,会导致热电偶移动。纸夹固定快捷方便;但不牢固,会导致热电偶移动。纸夹固定快捷方便;但不牢固,会导致热电偶移动。纸夹固定快捷方便;但不牢固,会导致热电偶移动。镙钉固定坚固、可靠;但容易损坏电路板,热容量大,会镙钉固定坚固、可靠;但容易损坏电路板,热容量大,会镙钉固定坚固、可靠;但容易损坏电路板,热容量大,会镙钉固定坚固、可靠;但容易损坏电路板,热容量大,会使测试温度失真。使测试温度失真。使测试温度失真。使测试温度失真。 最新的方法是使用最新的方法是使用最新的方法是使用最新的方法是使用TemprobeTemprob

72、eTemprobeTemprobe,一种,一种,一种,一种机械式热电偶支撑器机械式热电偶支撑器机械式热电偶支撑器机械式热电偶支撑器,能可靠地测量任何表面、任何位置的温度。能可靠地测量任何表面、任何位置的温度。能可靠地测量任何表面、任何位置的温度。能可靠地测量任何表面、任何位置的温度。2021/9/1759各种固定方法测温准确性比较各种固定方法测温准确性比较(峰值温度(峰值温度235时)时)(a)(a)(a)(a)高温焊料:高温焊料:高温焊料:高温焊料: 平均平均平均平均 1 2 1 2(b)(b)(b)(b)胶粘剂:胶粘剂:胶粘剂:胶粘剂: 3 4 3 4(c)(c)(c)(c)胶粘带:胶粘带

73、:胶粘带:胶粘带: (翘起时测量的是周围热空(翘起时测量的是周围热空(翘起时测量的是周围热空(翘起时测量的是周围热空气温度,最高比实际温度超出气温度,最高比实际温度超出气温度,最高比实际温度超出气温度,最高比实际温度超出1010左右左右左右左右 )(d)(d)(d)(d)机械固定:机械固定:机械固定:机械固定: 1 2 1 2各种固定方法测温误差平均各种固定方法测温误差平均各种固定方法测温误差平均各种固定方法测温误差平均 2 3 2 3高温焊料和机械固定的测温准确性比较好高温焊料和机械固定的测温准确性比较好高温焊料和机械固定的测温准确性比较好高温焊料和机械固定的测温准确性比较好2021/9/1

74、760(4)如何获得精确的测试数据)如何获得精确的测试数据如何验证多条热电偶测试数据的准确性如何验证多条热电偶测试数据的准确性如何验证多条热电偶测试数据的准确性如何验证多条热电偶测试数据的准确性1 1、可将热电偶交换并重新测试。如果所测温度曲线相同,、可将热电偶交换并重新测试。如果所测温度曲线相同,、可将热电偶交换并重新测试。如果所测温度曲线相同,、可将热电偶交换并重新测试。如果所测温度曲线相同,说明各测试点的热响应相同,热电偶比较是有效的。说明各测试点的热响应相同,热电偶比较是有效的。说明各测试点的热响应相同,热电偶比较是有效的。说明各测试点的热响应相同,热电偶比较是有效的。2 2、将多条热

75、电偶固定在同一个焊盘上进行比较。、将多条热电偶固定在同一个焊盘上进行比较。、将多条热电偶固定在同一个焊盘上进行比较。、将多条热电偶固定在同一个焊盘上进行比较。推荐的连接方法推荐的连接方法推荐的连接方法推荐的连接方法机械式热电偶支撑器、高温焊料精细焊接热电偶,二者机械式热电偶支撑器、高温焊料精细焊接热电偶,二者机械式热电偶支撑器、高温焊料精细焊接热电偶,二者机械式热电偶支撑器、高温焊料精细焊接热电偶,二者均具有灵敏的热响应,且不会影响被测表面的热量吸收均具有灵敏的热响应,且不会影响被测表面的热量吸收均具有灵敏的热响应,且不会影响被测表面的热量吸收均具有灵敏的热响应,且不会影响被测表面的热量吸收2

76、021/9/1761(5)实时温度曲线的测试步骤)实时温度曲线的测试步骤准备一块焊好的准备一块焊好的实际产品实际产品实际产品实际产品表面组装板。表面组装板。使用使用使用使用 假件假件假件假件 、舍弃某些器件不贴片、光板,都不能反应实际、舍弃某些器件不贴片、光板,都不能反应实际、舍弃某些器件不贴片、光板,都不能反应实际、舍弃某些器件不贴片、光板,都不能反应实际热容量与空气对流传导的效率。因此只能作试验热容量与空气对流传导的效率。因此只能作试验热容量与空气对流传导的效率。因此只能作试验热容量与空气对流传导的效率。因此只能作试验至少选择三个以上测试点(一般有至少选择三个以上测试点(一般有39个测试点

77、)个测试点)选取能反映出表面组装板上高选取能反映出表面组装板上高(热点)(热点)(热点)(热点)、中、低、中、低(冷点)(冷点)(冷点)(冷点)有代表性的三个温度测试点。有代表性的三个温度测试点。最高温度(热点)最高温度(热点)最高温度(热点)最高温度(热点)一般在炉堂中间,无元件或元件一般在炉堂中间,无元件或元件稀少及小元件处;稀少及小元件处;最低温度(冷点)最低温度(冷点)最低温度(冷点)最低温度(冷点)一般在大型元一般在大型元器件处(如器件处(如PLCC)、大面积布铜处、传输导轨或)、大面积布铜处、传输导轨或炉堂的边缘处、热风对流吹不到的位置。炉堂的边缘处、热风对流吹不到的位置。2021

78、/9/1762 用高温焊料将三根热电耦的三个测试端焊在三个焊点上用高温焊料将三根热电耦的三个测试端焊在三个焊点上(必须将原焊点上的焊料清除干净)(必须将原焊点上的焊料清除干净)(必须将原焊点上的焊料清除干净)(必须将原焊点上的焊料清除干净) 。或用高温胶带纸。或用高温胶带纸将三根热电耦的三个测试端粘在将三根热电耦的三个测试端粘在PCB的三个温度测试点的三个温度测试点位置上,特别要注意,必须粘牢。位置上,特别要注意,必须粘牢。如果测试端头翘起,如果测试端头翘起,如果测试端头翘起,如果测试端头翘起,采集到的温度不是焊点的温度,而是周围热空气温度采集到的温度不是焊点的温度,而是周围热空气温度采集到的

79、温度不是焊点的温度,而是周围热空气温度采集到的温度不是焊点的温度,而是周围热空气温度。 将三根热电耦的另外一端插入机器台面的将三根热电耦的另外一端插入机器台面的1、2、3插孔插孔的位置上,或插入采集器的插座上。注意极性不要插反。的位置上,或插入采集器的插座上。注意极性不要插反。并记住这三根热电耦在表面组装板上的相对位置。并记住这三根热电耦在表面组装板上的相对位置。 2021/9/1763将被测的表面组装板置于再流焊机入口处的传送链将被测的表面组装板置于再流焊机入口处的传送链/网带网带上上 ,同时启动测试软件。随着,同时启动测试软件。随着PCB的运行,在屏幕上画实的运行,在屏幕上画实时曲线。时曲

80、线。当当PCB运行过最后一个温区后,拉住热电耦线将表面组装运行过最后一个温区后,拉住热电耦线将表面组装板拽回,此时完成了一个测试过程。在屏幕上显示完整的板拽回,此时完成了一个测试过程。在屏幕上显示完整的温度曲线和峰值表。温度曲线和峰值表。(如果使用(如果使用采集器采集器,应将采集器放在表面组装板后面,应将采集器放在表面组装板后面,略略留一些距离,留一些距离,并在出口处接出,然后通过计算机软件调出并在出口处接出,然后通过计算机软件调出温度曲线)温度曲线)2021/9/1764BGA/CSP、QFN实时温度曲线的测试方法实时温度曲线的测试方法 TC2:BGA表面TC1:BGA边角TC4:BGA底部

81、焊球TC1:BGA边角TC3: PBC底部2021/9/17658 8. 如何正确分析与优化再流焊温度曲线如何正确分析与优化再流焊温度曲线 测定实时温度曲线后应进行分析和调整优化,以获得测定实时温度曲线后应进行分析和调整优化,以获得最佳、最合理的温度曲线。最佳、最合理的温度曲线。(1)根据焊接结果根据焊接结果根据焊接结果根据焊接结果,结合实时温度曲线和焊膏温度曲线作,结合实时温度曲线和焊膏温度曲线作比较。并作适当调整比较。并作适当调整(以(以(以(以 Sn63/Pb37Sn63/Pb37Sn63/Pb37Sn63/Pb37焊膏为例焊膏为例焊膏为例焊膏为例) a a)实实时时温温度度曲曲线线和和

82、焊焊膏膏温温度度曲曲线线的的升升温温斜斜率率和和峰峰值值温温度度应基本一致。应基本一致。 b b)从从室室温温到到100100为为升升温温区区。升升温温速速度度控控制制在在2/s2/s。或或160160前的升温速度控制在前的升温速度控制在112/s2/s。2021/9/1766 63Sn-37Pb63Sn-37Pb铅锡焊膏再流焊温度曲线铅锡焊膏再流焊温度曲线 2021/9/1767c c) 从从100100150(160160)为保温区。约为保温区。约606090s90s。如果升温斜率速度太快,一方面使元器件及如果升温斜率速度太快,一方面使元器件及PCBPCB受热太快,受热太快,易损坏元器件,

83、易造成易损坏元器件,易造成PCBPCB变形。另一方面,焊膏中的熔变形。另一方面,焊膏中的熔剂挥发速度太快,容易溅出金属粉末,产生锡球;剂挥发速度太快,容易溅出金属粉末,产生锡球;如果预热温度太高、时间过长,容易使金属粉末氧化,影如果预热温度太高、时间过长,容易使金属粉末氧化,影响焊接质量;响焊接质量;d d) 从从150150183183为快速升温区,或称助焊剂浸润区。理想的为快速升温区,或称助焊剂浸润区。理想的升温速度为升温速度为1.21.23.5/s3.5/s,但目前国内很多设备很难实现,但目前国内很多设备很难实现,大多控制在大多控制在303060s s(0.550.551/s/s有铅焊接

84、还可接受)有铅焊接还可接受)当温度升到当温度升到150150160160时,焊膏中的助焊剂开始迅速分解时,焊膏中的助焊剂开始迅速分解活化,如时间过长会使助焊剂提前失效,影响液态焊料浸活化,如时间过长会使助焊剂提前失效,影响液态焊料浸润性,影响金属间合金层的生成;润性,影响金属间合金层的生成;2021/9/1768 e e)183183183183是焊膏从融化到凝固的焊接区,或称为回流区。是焊膏从融化到凝固的焊接区,或称为回流区。一般为一般为606090s90s。 f f)峰值温度一般定在比焊膏熔点高峰值温度一般定在比焊膏熔点高30304040左右(左右(Sn-37PbSn-37Pb焊膏的熔点为

85、焊膏的熔点为183183,峰值温度为,峰值温度为210210230左右)。这是左右)。这是形成金属间合金层的关键区域。大约需要形成金属间合金层的关键区域。大约需要7 715s s。焊接热是温度和时间的函数。温度高,时间可以短一些;焊接热是温度和时间的函数。温度高,时间可以短一些;焊接热是温度和时间的函数。温度高,时间可以短一些;焊接热是温度和时间的函数。温度高,时间可以短一些;温度低,时间应长一些。温度低,时间应长一些。温度低,时间应长一些。温度低,时间应长一些。峰值温度低或再流时间短,会使焊接不充分,金属间合金峰值温度低或再流时间短,会使焊接不充分,金属间合金层太薄(层太薄(0.5m0.5m

86、),严重时会造成焊膏不熔;峰值温度),严重时会造成焊膏不熔;峰值温度过高或再流时间长,造成金属粉末严重氧化,合金层过厚过高或再流时间长,造成金属粉末严重氧化,合金层过厚(4m4m) ,影响焊点强度,严重时还会损坏元器件和印,影响焊点强度,严重时还会损坏元器件和印制板,从外观看,印制板会严重变色。制板,从外观看,印制板会严重变色。2021/9/1769(2 2 2 2)调整温度曲线时应)调整温度曲线时应)调整温度曲线时应)调整温度曲线时应按照热容量最大、最难焊的元件按照热容量最大、最难焊的元件按照热容量最大、最难焊的元件按照热容量最大、最难焊的元件为准。为准。为准。为准。要使最难焊元件的焊点温度

87、达到要使最难焊元件的焊点温度达到要使最难焊元件的焊点温度达到要使最难焊元件的焊点温度达到210210210210以上。以上。以上。以上。特别注意:特别注意:特别注意:特别注意:(a a a a)热电偶的)热电偶的)热电偶的)热电偶的连接是否有效连接是否有效连接是否有效连接是否有效。(b b b b)考虑到热电偶与被测介质需要进行充分的)考虑到热电偶与被测介质需要进行充分的)考虑到热电偶与被测介质需要进行充分的)考虑到热电偶与被测介质需要进行充分的热交换,热交换,热交换,热交换,需要一定的时间才能达到热平衡,需要一定的时间才能达到热平衡,需要一定的时间才能达到热平衡,需要一定的时间才能达到热平衡

88、,存在测温的延迟现象,存在测温的延迟现象,存在测温的延迟现象,存在测温的延迟现象,必要时必要时必要时必要时应验证测试数据的有效性应验证测试数据的有效性应验证测试数据的有效性应验证测试数据的有效性(特别在升温斜率较高,(特别在升温斜率较高,(特别在升温斜率较高,(特别在升温斜率较高,或传送速度较快时)。或传送速度较快时)。或传送速度较快时)。或传送速度较快时)。2021/9/1770(3 3)考虑)考虑热耦测温系统精度热耦测温系统精度(每台炉子都有差别)(每台炉子都有差别)(每台炉子都有差别)(每台炉子都有差别)热电偶热电偶热电偶热电偶零点零点零点零点偏移偏移偏移偏移( (最多达最多达最多达最多

89、达7 )7 )热电偶测温误差热电偶测温误差热电偶测温误差热电偶测温误差 0.75% 0.75% t t 1.725 1.725连接材料误差连接材料误差连接材料误差连接材料误差 2 3 2 3各种固定方法误差各种固定方法误差各种固定方法误差各种固定方法误差 2 3 2 3热偶滞后于板面真实温度热偶滞后于板面真实温度热偶滞后于板面真实温度热偶滞后于板面真实温度1 101 10测温仪精度测温仪精度测温仪精度测温仪精度 2 2 峰值温度峰值温度峰值温度峰值温度230230时时时时应充分了解自家设备的构造、能力、测温系统的精度应充分了解自家设备的构造、能力、测温系统的精度应充分了解自家设备的构造、能力、

90、测温系统的精度应充分了解自家设备的构造、能力、测温系统的精度设置温度曲线应考虑系统精度:保留设置温度曲线应考虑系统精度:保留设置温度曲线应考虑系统精度:保留设置温度曲线应考虑系统精度:保留系统误差的工艺窗口系统误差的工艺窗口系统误差的工艺窗口系统误差的工艺窗口(例如:(例如:(例如:(例如: )2021/9/1771(4)考虑再流焊炉的热分布)考虑再流焊炉的热分布再流焊炉再流焊炉再流焊炉再流焊炉横向横向热分布热分布热分布热分布再流焊炉再流焊炉再流焊炉再流焊炉上、下上、下热分布热分布热分布热分布再流焊炉的温度再流焊炉的温度再流焊炉的温度再流焊炉的温度稳定性稳定性2021/9/1772(5)传送带

91、速度的设置)传送带速度的设置传送带速度应根据炉子的传送带速度应根据炉子的传送带速度应根据炉子的传送带速度应根据炉子的加热区长度加热区长度加热区长度加热区长度、温度曲线要温度曲线要温度曲线要温度曲线要求求求求进行设置和调整。进行设置和调整。进行设置和调整。进行设置和调整。链速与加热区长度成正比。因此产量大应选择加热链速与加热区长度成正比。因此产量大应选择加热链速与加热区长度成正比。因此产量大应选择加热链速与加热区长度成正比。因此产量大应选择加热区长度大的炉子。区长度大的炉子。区长度大的炉子。区长度大的炉子。改变链速对温度曲线的影响改变链速对温度曲线的影响改变链速对温度曲线的影响改变链速对温度曲线

92、的影响改变炉温设置。改变炉温设置。改变炉温设置。改变炉温设置。链速改变幅度必须适中,因为改变链速对每个温区链速改变幅度必须适中,因为改变链速对每个温区链速改变幅度必须适中,因为改变链速对每个温区链速改变幅度必须适中,因为改变链速对每个温区都有影响。都有影响。都有影响。都有影响。2021/9/1773 总结:总结: 从从以以上上分分析析可可以以看看出出,再再流流焊焊质质量量与与PCBPCB焊焊盘盘设设计计、元元器器件件可可焊焊性性、焊焊膏膏质质量量、印印制制电电路路板板的的加加工工质质量量、生生产产线线设设备备、以以及及SMTSMT每每道道工工序序的的工工艺艺参参数数、甚甚至至与与操操作作人人员

93、的操作都有密切的关系。员的操作都有密切的关系。 同同时时也也可可以以看看出出PCBPCB设设计计、PCBPCB加加工工质质量量、元元器器件件和和焊焊膏膏质质量量是是保保证证再再流流焊焊质质量量的的基基础础,因因为为这这些些问问题题在在生生产工艺中是很难甚至是无法解决的。产工艺中是很难甚至是无法解决的。 因因此此只只只只要要要要PCBPCBPCBPCB设设设设计计计计正正正正确确确确,PCBPCBPCBPCB、元元元元器器器器件件件件和和和和焊焊焊焊膏膏膏膏都都都都是是是是合合合合格格格格的的的的,再再再再流流流流焊焊焊焊质质质质量量量量是是是是可可可可以以以以通通通通过过过过印印印印刷刷刷刷、

94、贴贴贴贴装装装装、再再再再流流流流焊焊焊焊每每每每道道道道工序的工艺来控制的。工序的工艺来控制的。工序的工艺来控制的。工序的工艺来控制的。2021/9/17749.9.双面回流焊工艺控制双面回流焊工艺控制双面回流焊已经大量应用,但是这个工艺制程仍存双面回流焊已经大量应用,但是这个工艺制程仍存双面回流焊已经大量应用,但是这个工艺制程仍存双面回流焊已经大量应用,但是这个工艺制程仍存在一些问题。如果控制不当,在一些问题。如果控制不当,在一些问题。如果控制不当,在一些问题。如果控制不当,有些底部的大元件可有些底部的大元件可有些底部的大元件可有些底部的大元件可能会在第二次回流焊过程中掉落能会在第二次回流

95、焊过程中掉落能会在第二次回流焊过程中掉落能会在第二次回流焊过程中掉落,或者,或者,或者,或者底部焊点经底部焊点经底部焊点经底部焊点经过第二次回流焊后部分熔融而造成焊点的可靠性问过第二次回流焊后部分熔融而造成焊点的可靠性问过第二次回流焊后部分熔融而造成焊点的可靠性问过第二次回流焊后部分熔融而造成焊点的可靠性问题题题题。 2021/9/1775双面回流焊双面回流焊方法方法1 用胶粘住第一面元件用胶粘住第一面元件用胶粘住第一面元件用胶粘住第一面元件 印刷焊膏印刷焊膏印刷焊膏印刷焊膏点胶点胶点胶点胶贴片贴片贴片贴片第一面回流焊第一面回流焊第一面回流焊第一面回流焊 翻转翻转翻转翻转PCB PCB 印刷焊

96、膏印刷焊膏印刷焊膏印刷焊膏贴片贴片贴片贴片第二面回流焊。第二面回流焊。第二面回流焊。第二面回流焊。 这种方法由于元件在第一次回流焊时已经被固定在这种方法由于元件在第一次回流焊时已经被固定在这种方法由于元件在第一次回流焊时已经被固定在这种方法由于元件在第一次回流焊时已经被固定在PCBPCB上,上,上,上,当它被翻过来第二次回流焊时元件不会掉落,此方法很常用,当它被翻过来第二次回流焊时元件不会掉落,此方法很常用,当它被翻过来第二次回流焊时元件不会掉落,此方法很常用,当它被翻过来第二次回流焊时元件不会掉落,此方法很常用,但是但是但是但是工艺复杂、同时需要额外的设备和操作步骤,增加了成工艺复杂、同时需

97、要额外的设备和操作步骤,增加了成工艺复杂、同时需要额外的设备和操作步骤,增加了成工艺复杂、同时需要额外的设备和操作步骤,增加了成本本本本 。2021/9/1776双面回流焊双面回流焊方法方法2应用不同熔点的焊锡合金应用不同熔点的焊锡合金应用不同熔点的焊锡合金应用不同熔点的焊锡合金第一面采用较高熔点合金,第二面时采低熔点合金。第一面采用较高熔点合金,第二面时采低熔点合金。第一面采用较高熔点合金,第二面时采低熔点合金。第一面采用较高熔点合金,第二面时采低熔点合金。这种方法的问题是这种方法的问题是这种方法的问题是这种方法的问题是高熔点高熔点高熔点高熔点的合金则势必要提高回流焊的合金则势必要提高回流焊

98、的合金则势必要提高回流焊的合金则势必要提高回流焊的温度,那就的温度,那就的温度,那就的温度,那就可能会对元件与可能会对元件与可能会对元件与可能会对元件与PCBPCB本身造成损伤。低本身造成损伤。低本身造成损伤。低本身造成损伤。低熔点合金可能受到最终产品的工作温度的限制熔点合金可能受到最终产品的工作温度的限制熔点合金可能受到最终产品的工作温度的限制熔点合金可能受到最终产品的工作温度的限制,也会,也会,也会,也会影响产品可靠性。影响产品可靠性。影响产品可靠性。影响产品可靠性。2021/9/1777双面回流焊双面回流焊方法方法3第二次回流焊时将炉子底部温度调低,并吹冷风第二次回流焊时将炉子底部温度调

99、低,并吹冷风第二次回流焊时将炉子底部温度调低,并吹冷风第二次回流焊时将炉子底部温度调低,并吹冷风。这种方法在第二次回流焊时,可以使这种方法在第二次回流焊时,可以使这种方法在第二次回流焊时,可以使这种方法在第二次回流焊时,可以使PCBPCBPCBPCB底部焊点温底部焊点温底部焊点温底部焊点温度低于熔点。但是由于上、下面温差产生内应力,度低于熔点。但是由于上、下面温差产生内应力,度低于熔点。但是由于上、下面温差产生内应力,度低于熔点。但是由于上、下面温差产生内应力,也会影响可靠性。也会影响可靠性。也会影响可靠性。也会影响可靠性。实际上很难将实际上很难将实际上很难将实际上很难将PCBPCBPCBPC

100、B上、下拉开上、下拉开上、下拉开上、下拉开30 30 30 30 以上的距离,可以上的距离,可以上的距离,可以上的距离,可能会引起二次熔融不充分,造成焊点质量变差。能会引起二次熔融不充分,造成焊点质量变差。能会引起二次熔融不充分,造成焊点质量变差。能会引起二次熔融不充分,造成焊点质量变差。2021/9/1778双面回流焊双面回流焊方法方法4双面采用相同温度曲线双面采用相同温度曲线双面采用相同温度曲线双面采用相同温度曲线对于大多数小元件,由于熔融的焊点的表面张力足够抓对于大多数小元件,由于熔融的焊点的表面张力足够抓对于大多数小元件,由于熔融的焊点的表面张力足够抓对于大多数小元件,由于熔融的焊点的

101、表面张力足够抓住底部元件,二次熔融后完全可以形成可靠的焊点。住底部元件,二次熔融后完全可以形成可靠的焊点。住底部元件,二次熔融后完全可以形成可靠的焊点。住底部元件,二次熔融后完全可以形成可靠的焊点。元件重量与焊盘面积之比是用来衡量是否能进行这种成元件重量与焊盘面积之比是用来衡量是否能进行这种成元件重量与焊盘面积之比是用来衡量是否能进行这种成元件重量与焊盘面积之比是用来衡量是否能进行这种成功焊接一个标准。功焊接一个标准。功焊接一个标准。功焊接一个标准。元件重量(元件重量(元件重量(元件重量(DgDg)与焊盘面积(与焊盘面积(与焊盘面积(与焊盘面积(P P)之比之比之比之比30g/in30g/in

102、2 22021/9/1779双面回流焊工艺控制双面回流焊工艺控制(采用相同温度曲线时)(采用相同温度曲线时)首先要求首先要求首先要求首先要求PCBPCB设计应将大元件布放在主(设计应将大元件布放在主(设计应将大元件布放在主(设计应将大元件布放在主(A A)面,小)面,小)面,小)面,小元在辅(元在辅(元在辅(元在辅(B B)面。设计时遵循)面。设计时遵循)面。设计时遵循)面。设计时遵循原则:原则:原则:原则: 不符合不符合不符合不符合以上原则以上原则以上原则以上原则的元件,的元件,的元件,的元件,用胶粘住用胶粘住用胶粘住用胶粘住。先焊先焊先焊先焊B B面,后焊面,后焊面,后焊面,后焊A A面。

103、面。面。面。Dg/PDg/P30g/in230g/in22021/9/1780双面贴装双面贴装BGA工艺工艺可以双面贴装可以双面贴装可以双面贴装可以双面贴装BGABGA。 PCB PCB设计应将大设计应将大设计应将大设计应将大BGABGA布放在主(布放在主(布放在主(布放在主(A A)面,小)面,小)面,小)面,小BGABGA布放在辅(布放在辅(布放在辅(布放在辅(B B)面。)面。)面。)面。双面都有大双面都有大双面都有大双面都有大BGABGA时,应尽量交叉排布。时,应尽量交叉排布。时,应尽量交叉排布。时,应尽量交叉排布。双面都有大双面都有大双面都有大双面都有大BGABGA时,应缓慢升温,尽

104、量减小时,应缓慢升温,尽量减小时,应缓慢升温,尽量减小时,应缓慢升温,尽量减小PCBPCB表表表表面面面面T T。2021/9/178110. 再流焊炉的维护再流焊炉的维护a. a. a. a. 保持设备清洁,每周清扫一次保持设备清洁,每周清扫一次保持设备清洁,每周清扫一次保持设备清洁,每周清扫一次 。b. b. b. b. 定期清洗助焊剂回收系统(无铅的残留物更多)。定期清洗助焊剂回收系统(无铅的残留物更多)。定期清洗助焊剂回收系统(无铅的残留物更多)。定期清洗助焊剂回收系统(无铅的残留物更多)。c. c. c. c. 定期检查设备链条、齿条、马达、风机等运转情况。定期检查设备链条、齿条、马

105、达、风机等运转情况。定期检查设备链条、齿条、马达、风机等运转情况。定期检查设备链条、齿条、马达、风机等运转情况。d. d. d. d. 在规定周期和规定部位在规定周期和规定部位在规定周期和规定部位在规定周期和规定部位( ( ( (热风马达轴承、板宽调节丝杆、热风马达轴承、板宽调节丝杆、热风马达轴承、板宽调节丝杆、热风马达轴承、板宽调节丝杆、传输链条传输链条传输链条传输链条) ) ) )按要求加高温润滑油、加润滑脂及清洗。润按要求加高温润滑油、加润滑脂及清洗。润按要求加高温润滑油、加润滑脂及清洗。润按要求加高温润滑油、加润滑脂及清洗。润滑剂可降低两个相对运动的接触表面之间的摩擦系数,滑剂可降低两

106、个相对运动的接触表面之间的摩擦系数,滑剂可降低两个相对运动的接触表面之间的摩擦系数,滑剂可降低两个相对运动的接触表面之间的摩擦系数,是机械运动不可缺少的。是机械运动不可缺少的。是机械运动不可缺少的。是机械运动不可缺少的。2021/9/1782 SMT质量要求质量要求高质量高质量 高直通率高直通率 高可靠(高可靠(高可靠(高可靠(寿命保证寿命保证寿命保证寿命保证 ) ! (电性能)(电性能)(电性能)(电性能) (机械强度)(机械强度)(机械强度)(机械强度)质量是在设计和生产过程中实现的质量是在设计和生产过程中实现的11. 11. SMT焊接质量与焊接质量与常见的焊接常见的焊接缺陷分析及预防对

107、策缺陷分析及预防对策2021/9/1783(a) (a) 产生产生电子信号电子信号或功率的流或功率的流动动(b) (b) 产生机械连接强度产生机械连接强度焊接后在焊料与被焊金属界面生成金属间合金层(焊缝)焊接后在焊料与被焊金属界面生成金属间合金层(焊缝)焊接后在焊料与被焊金属界面生成金属间合金层(焊缝)焊接后在焊料与被焊金属界面生成金属间合金层(焊缝)焊缝焊缝焊缝焊缝 焊点要求焊点要求2021/9/1784优良焊点的定义优良焊点的定义在设计考虑的使用环境、方式以及寿命期内,能够在设计考虑的使用环境、方式以及寿命期内,能够在设计考虑的使用环境、方式以及寿命期内,能够在设计考虑的使用环境、方式以及

108、寿命期内,能够保持其电气性能和机械强度的焊点。保持其电气性能和机械强度的焊点。保持其电气性能和机械强度的焊点。保持其电气性能和机械强度的焊点。2021/9/1785表面贴装元件表面贴装元件优良焊点的条件优良焊点的条件外观条件:外观条件:外观条件:外观条件: a a a a 焊点的润湿性好焊点的润湿性好焊点的润湿性好焊点的润湿性好 b b b b 焊料量适中,避免过多或少焊料量适中,避免过多或少焊料量适中,避免过多或少焊料量适中,避免过多或少 c c c c 焊点表面表面应完整、连续平滑焊点表面表面应完整、连续平滑焊点表面表面应完整、连续平滑焊点表面表面应完整、连续平滑 d d d d 无针孔和

109、空洞无针孔和空洞无针孔和空洞无针孔和空洞 e e e e 元器件焊端或引脚在焊盘上的位置偏差应符合规定要求元器件焊端或引脚在焊盘上的位置偏差应符合规定要求元器件焊端或引脚在焊盘上的位置偏差应符合规定要求元器件焊端或引脚在焊盘上的位置偏差应符合规定要求 f f f f 焊接后贴装元件无损坏、端头电极无脱落焊接后贴装元件无损坏、端头电极无脱落焊接后贴装元件无损坏、端头电极无脱落焊接后贴装元件无损坏、端头电极无脱落内部条件内部条件内部条件内部条件 优良的焊点必须形成适当的优良的焊点必须形成适当的优良的焊点必须形成适当的优良的焊点必须形成适当的IMCIMC金属间化合物(结合层)金属间化合物(结合层)金

110、属间化合物(结合层)金属间化合物(结合层) 没有开裂和裂纹没有开裂和裂纹没有开裂和裂纹没有开裂和裂纹2021/9/1786检测方法检测方法(1) (1) 目视检查:简便直观,是评定焊点外观质量的主要方法。目视检查:简便直观,是评定焊点外观质量的主要方法。 根据组装板的组装密度根据组装板的组装密度, ,应在应在2 25 5倍放大镜或倍放大镜或3 32020倍立倍立体显微镜下检验(并借助照明)。体显微镜下检验(并借助照明)。 (2)(2)自动检测技术(自动检测技术(自动检测技术(自动检测技术(AITAIT):):):):AOIAOI、ICTICT、X-rayX-ray等。等。(3)(3)其它检测:

111、必要时做破坏性抽检,如金相组织分析等。其它检测:必要时做破坏性抽检,如金相组织分析等。焊盘宽度或焊盘直径焊盘宽度或焊盘直径焊盘宽度或焊盘直径焊盘宽度或焊盘直径用于检测放大倍数用于检测放大倍数用于检测放大倍数用于检测放大倍数用于仲裁放大倍数用于仲裁放大倍数用于仲裁放大倍数用于仲裁放大倍数1.0mm1.0mm1.75X1.75X4X4X0.51.0mm0.51.0mm4X4X10X10X0.250.5mm0.250.5mm10X10X20X20X0.23mm0.23mm20X20X40X40X目视检查放大倍数目视检查放大倍数目视检查放大倍数目视检查放大倍数2021/9/1787检测标准检测标准企业

112、标准企业标准企业标准企业标准国内外行业标准国内外行业标准国内外行业标准国内外行业标准IPC-A-610 CIPC-A-610 CIPC-A-610 DIPC-A-610 D2021/9/1788 IPC-A-610简介简介IPC-A-610是美国电子装联业协会制定的电子组装是美国电子装联业协会制定的电子组装件外观质量验收条件的标准,件外观质量验收条件的标准,94年年1月制定,月制定,96年年1月修订为月修订为B版,版,2000年年1月修订为月修订为C版。版。 IPC-A-610是国际上电子制造业界普遍公认的可作为国际通行是国际上电子制造业界普遍公认的可作为国际通行的质量检验标准。的质量检验标准

113、。IPC确立确立A-610标准的目的,是帮助制造商实现最高标准的目的,是帮助制造商实现最高的的SMT生产质量。生产质量。2021/9/1789IPC-A-610DIPC-A-610D是是无铅焊接的电子组装件验收标准无铅焊接的电子组装件验收标准 ( 2004年年11月底推出)月底推出)2021/9/1790 IPC IPC标准将电子产品划分为三个级别标准将电子产品划分为三个级别标准将电子产品划分为三个级别标准将电子产品划分为三个级别 一级一级一级一级为通用类电子产品为通用类电子产品包括消费类电子产品,部分计算包括消费类电子产品,部分计算机及外围设备,以及对外观要求不高而对其使用功能要求为机及外围

114、设备,以及对外观要求不高而对其使用功能要求为主的产品。主的产品。 二级二级二级二级为专用服务类电子产品为专用服务类电子产品包括通讯设备、复杂商业机包括通讯设备、复杂商业机器、高性能长使用寿命要求的仪器。这类产品需要持久的寿器、高性能长使用寿命要求的仪器。这类产品需要持久的寿命,但不要求必须保持不间断工作,外观上也允许有缺陷。命,但不要求必须保持不间断工作,外观上也允许有缺陷。 三级三级三级三级为高性能电子产品为高性能电子产品包括持续运行或严格按指令运行包括持续运行或严格按指令运行的设备和产品,这类产品使用中不能出现中断,例如医用救的设备和产品,这类产品使用中不能出现中断,例如医用救生设备、飞行

115、控制系统、精密测量仪器以及使用环境苛刻的生设备、飞行控制系统、精密测量仪器以及使用环境苛刻的高保证、高可靠性要求的产品。高保证、高可靠性要求的产品。2021/9/1791 将各级产品均分四级验收条件,每一级又分将各级产品均分四级验收条件,每一级又分为三个等级(为三个等级(1、2、3级)级) 1级:目标条件级:目标条件是指近乎完美的或称是指近乎完美的或称“优选优选”。这是希望达到但不一定总能达到的条件。这是希望达到但不一定总能达到的条件。 2级:可接受条件级:可接受条件是指组装件在使用环境下是指组装件在使用环境下运行能保证完整、可靠,但不是完美。可接受条运行能保证完整、可靠,但不是完美。可接受条

116、件稍高于最终产品的件稍高于最终产品的 最低要求条件。最低要求条件。2021/9/1792 3 3级:缺陷条件级:缺陷条件级:缺陷条件级:缺陷条件是指组装件在完整、安装或功能上是指组装件在完整、安装或功能上可能无法满足要求。这类产品可根据设计、服务和用户可能无法满足要求。这类产品可根据设计、服务和用户要求进行返工、修理、报废或要求进行返工、修理、报废或“照章处理照章处理”,其中,其中“照照章处理章处理”须取得用户认可。须取得用户认可。 4 4级:过程警示条件级:过程警示条件级:过程警示条件级:过程警示条件是指虽没有影响到产品的完整、是指虽没有影响到产品的完整、安装和功能,但存在不符合要求条件(非

117、拒收)的一种安装和功能,但存在不符合要求条件(非拒收)的一种情况。这些是由于材料、设计、操作、设备;工艺参数情况。这些是由于材料、设计、操作、设备;工艺参数等造成的。需要制造者掌握对现有过程控制要求,采取等造成的。需要制造者掌握对现有过程控制要求,采取有效改进措施。有效改进措施。2021/9/1793 接收或拒收的判定接收或拒收的判定接收或拒收的判定接收或拒收的判定 接收或拒收的判定以合同、图纸、技术规范、标准接收或拒收的判定以合同、图纸、技术规范、标准和参考文件为依据。和参考文件为依据。 当文件发生冲突时,按以下优先次序执行:当文件发生冲突时,按以下优先次序执行: a 用户与制造商达成的协议

118、文件。用户与制造商达成的协议文件。 b 反映用户具体要求的总图和总装配图。反映用户具体要求的总图和总装配图。 c 在用户或合同认可情况下,采用在用户或合同认可情况下,采用IPC-A-610标准。标准。 d 用户的其它附加文件。用户的其它附加文件。2021/9/1794A-610A-610规定了怎样把元器件合格地组装到规定了怎样把元器件合格地组装到规定了怎样把元器件合格地组装到规定了怎样把元器件合格地组装到PCBPCB上,对上,对上,对上,对每种类(级)别的标准都提供了可测量的元器件位置每种类(级)别的标准都提供了可测量的元器件位置每种类(级)别的标准都提供了可测量的元器件位置每种类(级)别的标

119、准都提供了可测量的元器件位置和焊点尺寸,并提供了完成回流焊接后的外观图片。和焊点尺寸,并提供了完成回流焊接后的外观图片。和焊点尺寸,并提供了完成回流焊接后的外观图片。和焊点尺寸,并提供了完成回流焊接后的外观图片。例如图例如图例如图例如图1 1标出了焊点的关键尺寸参数,表标出了焊点的关键尺寸参数,表标出了焊点的关键尺寸参数,表标出了焊点的关键尺寸参数,表1 1列出了列出了列出了列出了QFPQFP焊点的相应技术指标。焊点的相应技术指标。焊点的相应技术指标。焊点的相应技术指标。图图图图 1 1表表表表 1 12021/9/1795(1) (1) (1) (1) 焊膏熔化不完全焊膏熔化不完全焊膏熔化不

120、完全焊膏熔化不完全(2) (2) (2) (2) 润湿不良润湿不良润湿不良润湿不良(3) (3) (3) (3) 焊料量不足与虚焊焊料量不足与虚焊焊料量不足与虚焊焊料量不足与虚焊(4) (4) (4) (4) 立碑和移位立碑和移位立碑和移位立碑和移位(5) (5) (5) (5) 焊点桥接或短路焊点桥接或短路焊点桥接或短路焊点桥接或短路(6) (6) (6) (6) 焊锡球焊锡球焊锡球焊锡球(7) (7) (7) (7) 气孔、空洞气孔、空洞气孔、空洞气孔、空洞(8) (8) (8) (8) 吸料现象吸料现象吸料现象吸料现象(9) (9) (9) (9) 锡丝锡丝锡丝锡丝(10) (10) (

121、10) (10) 元件裂纹缺损元件裂纹缺损元件裂纹缺损元件裂纹缺损(11) (11) (11) (11) 元件端头镀层剥落元件端头镀层剥落元件端头镀层剥落元件端头镀层剥落(12) (12) (12) (12) 元件侧立元件侧立元件侧立元件侧立(13) (13) (13) (13) 元件贴反元件贴反元件贴反元件贴反(14) (14) (14) (14) 冷焊、冷焊、冷焊、冷焊、焊点扰动焊点扰动焊点扰动焊点扰动 (15)(15)(15)(15)焊锡裂纹焊锡裂纹焊锡裂纹焊锡裂纹(16) (16) (16) (16) 焊盘露铜焊盘露铜焊盘露铜焊盘露铜(17) (17) (17) (17) 爆米花现象爆

122、米花现象爆米花现象爆米花现象(18) (18) (18) (18) 其它其它其它其它 SMT再流焊接中再流焊接中常见的焊接缺陷分析与预防对策常见的焊接缺陷分析与预防对策2021/9/179611. SMT再流焊接中常见的焊接缺陷分析与预防对策再流焊接中常见的焊接缺陷分析与预防对策 (1) (1) 焊膏熔化不完全焊膏熔化不完全全部或局部焊点周围有未熔化的残留焊膏。全部或局部焊点周围有未熔化的残留焊膏。2021/9/1797(2) (2) 润湿不良润湿不良又称不润湿或半润湿。元器件焊端、引脚或印又称不润湿或半润湿。元器件焊端、引脚或印制板焊盘不沾锡或局部不沾锡。制板焊盘不沾锡或局部不沾锡。2021

123、/9/1798 (3) (3) 焊料量不足与焊料量不足与虚焊或断路虚焊或断路( (开路开路) )焊点高度达不到规定要求,焊点高度达不到规定要求,会影响焊点的机械强度和电气连接的可靠性,严重时会造成虚焊或断路会影响焊点的机械强度和电气连接的可靠性,严重时会造成虚焊或断路2021/9/1799(4) (4) 立碑和移位立碑和移位又称吊桥、墓碑又称吊桥、墓碑现象、曼哈顿现象;现象、曼哈顿现象;移位是指元器件端移位是指元器件端头或引脚离开焊盘头或引脚离开焊盘的错位现象。的错位现象。2021/9/17100 (5)(5) 焊点桥接或短路焊点桥接或短路桥接又称连桥。元件端头之间、元器件桥接又称连桥。元件端

124、头之间、元器件相邻的焊点相邻的焊点之间以及之间以及焊点焊点与邻近的导线、过孔等电气上不该连接的与邻近的导线、过孔等电气上不该连接的部位被焊锡部位被焊锡连接在一起(桥接不一定短路,但短路一定是桥接)。连接在一起(桥接不一定短路,但短路一定是桥接)。2021/9/17101(6) (6) 焊锡球焊锡球又称焊料球、又称焊料球、焊锡珠。是指焊锡珠。是指散布在焊点附散布在焊点附近的微小珠状近的微小珠状焊料。焊料。2021/9/17102(7) 气孔分布在焊点表面或内部的气孔、针孔。或称空洞。2021/9/17103(8) (8) 焊点高度接触或超过元件体(焊点高度接触或超过元件体(吸料现象吸料现象吸料现

125、象吸料现象)焊接时焊料向焊接时焊料向焊端或引脚跟部移动,使焊端或引脚跟部移动,使焊料焊料焊料焊料上升上升上升上升高度接触元件体或超过元件体。高度接触元件体或超过元件体。2021/9/17104(9) (9) 锡丝锡丝元件焊端之间、引脚之间、焊端或引脚与通孔之间的元件焊端之间、引脚之间、焊端或引脚与通孔之间的微细锡丝。微细锡丝。2021/9/17105(10) (10) 元件裂纹缺损元件裂纹缺损元件体或端头有不同程元件体或端头有不同程度的裂纹或缺损现象。度的裂纹或缺损现象。2021/9/17106(11) (11) 元件端头镀层剥落元件端头镀层剥落元件端头电极镀层不元件端头电极镀层不同程度剥落,

126、露出元件体材料。同程度剥落,露出元件体材料。2021/9/17107。2021/9/17108。2021/9/17109(16)(16)焊盘露铜(暴露基体金属)现象焊盘露铜(暴露基体金属)现象 焊盘露铜现象主要发生在二次回流的焊盘露铜现象主要发生在二次回流的焊盘露铜现象主要发生在二次回流的焊盘露铜现象主要发生在二次回流的OSPOSP涂覆层的焊盘上。产涂覆层的焊盘上。产涂覆层的焊盘上。产涂覆层的焊盘上。产生焊盘露铜的主要原因是生焊盘露铜的主要原因是生焊盘露铜的主要原因是生焊盘露铜的主要原因是OSPOSP的耐热性差,丧失了高温下保护的耐热性差,丧失了高温下保护的耐热性差,丧失了高温下保护的耐热性差

127、,丧失了高温下保护焊盘的作用,使焊盘在高温下被氧化,回流焊时熔融的焊料不焊盘的作用,使焊盘在高温下被氧化,回流焊时熔融的焊料不焊盘的作用,使焊盘在高温下被氧化,回流焊时熔融的焊料不焊盘的作用,使焊盘在高温下被氧化,回流焊时熔融的焊料不能润湿焊盘造成的。能润湿焊盘造成的。能润湿焊盘造成的。能润湿焊盘造成的。 解决措施:双面回流或多次焊接工艺的解决措施:双面回流或多次焊接工艺的解决措施:双面回流或多次焊接工艺的解决措施:双面回流或多次焊接工艺的PCBPCB要选择耐高温的要选择耐高温的要选择耐高温的要选择耐高温的OSPOSP材料;缩短二次回流与多次焊接的时间间隔;采用氮气保材料;缩短二次回流与多次焊

128、接的时间间隔;采用氮气保材料;缩短二次回流与多次焊接的时间间隔;采用氮气保材料;缩短二次回流与多次焊接的时间间隔;采用氮气保护焊接。护焊接。护焊接。护焊接。 元件引线、焊盘图形边缘暴露基体金元件引线、焊盘图形边缘暴露基体金元件引线、焊盘图形边缘暴露基体金元件引线、焊盘图形边缘暴露基体金属的现象称为焊盘露铜,如果焊盘露属的现象称为焊盘露铜,如果焊盘露属的现象称为焊盘露铜,如果焊盘露属的现象称为焊盘露铜,如果焊盘露铜的面积超过了焊点润湿性要求的面铜的面积超过了焊点润湿性要求的面铜的面积超过了焊点润湿性要求的面铜的面积超过了焊点润湿性要求的面积,则认为是不可接受的。积,则认为是不可接受的。积,则认为

129、是不可接受的。积,则认为是不可接受的。2021/9/17110(17)(17)爆米花现象爆米花现象喷气现象喷气现象喷气现象喷气现象封装肿胀封装肿胀封装肿胀封装肿胀PBGAPBGA基板翘起基板翘起基板翘起基板翘起器件内部连接器件内部连接器件内部连接器件内部连接“ “破裂破裂破裂破裂” ”2021/9/17111(18) (18) 其它其它 还还有有一一些些肉肉眼眼看看不不见见的的缺缺陷陷,例例如如焊焊焊焊点点点点晶晶晶晶粒粒粒粒大大大大小小小小、焊焊焊焊点点点点内内内内部部部部应应应应力力力力、焊焊焊焊点点点点内内内内部部部部裂裂裂裂纹纹纹纹等等,这这些些要要通通过过X X光光,焊焊点点疲疲劳劳

130、试试验验等等手手段段才才能能检检测测到到。这这些些缺缺陷陷主主要要与与温温度度曲曲线线有有关关。例例如如冷冷却却速速度度过过慢慢,会会形形成成大大结结晶晶颗颗粒粒,造造成成焊焊点点抗抗疲疲劳劳性性差差,但但冷冷却却速速度度过过快快,又又容容易易产产生生元元件件体体和和焊焊点点裂裂纹纹;又又例例如如峰峰值值温温度度过过低低或或回回流流时时间间过过短短,由由于于不不能能生生成成一一定定厚厚度度的的金金属属间间合合金金层层,造造成成焊焊点点结结合合强强度度差差,严严重重时时会会产产生生焊焊料料熔熔融融不不充充分分和和冷冷焊焊现现象象,但但峰峰值值温温度度过过高高或或回回流流时时间间过过长长,又又会会增增加加共共界界金金属属化化合合物物的的产产生生,使使焊焊点点发发脆脆,影影响响焊焊点点强强度度,如如超超过过240240,还还会会引引起起损损坏元器件、坏元器件、PCBPCB变形、变质,影响产品性能和寿命。变形、变质,影响产品性能和寿命。2021/9/17112

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