SMT组装工艺与焊接前的每个工艺步骤密切相关,包括资金投入、PCB电路板设计、元件可焊性、组装操作、助焊剂选择、温度/时间控制、焊料和晶体结构等。
1焊料
目前波峰焊最常用的焊料是共晶锡铅合金:锡63%;铅为37%,所以锡锅内的焊料温度应始终控制在比合金液温度高183的范围内,且温度应均匀。过去,250的温度被视为“标准”。
通过焊剂技术的创新,控制了整个焊接锡锅内焊料温度的均匀性,并增加了预热器。发展趋势是使用温度较低的焊接锡锅。通常将焊接锡锅的温度设定在230-240的范围内。一般元器件没有统一的热质量,需要保证所有焊点达到足够的温度才能形成合格的焊点。
重要的问题是提供足够的热量来提高所有引线和焊盘的温度,以保证焊料的流动性,润湿焊点的两侧。焊料的较低温度将减少对元件和基底的热冲击,这有助于减少浮渣的形成。在焊剂涂覆操作和焊剂化合物的共同作用下,出峰口可以有足够的焊剂,从而减少毛刺和焊球的产生。
锡锅内的焊料成分与时间密切相关,即随着时间的变化而变化,从而导致浮渣的形成,这是从焊接部件上去除残留物和其他金属杂质以及焊接过程中锡损耗的原因。这些因素会降低焊料的流动性。在采购中,各种标准(如IPC/J-STD- 006,有明确规定)应规定金属微量浮渣和焊料的锡含量的最大限值。
在焊接过程中,ANSI/J-STD-001B标准也规定了焊料纯度的要求。除了限制浮渣63% 锡;在37%铅合金,锡的最低含量不应低于61.5%。波峰焊组件上有机游动层的金、铜浓度比过去聚集得更快。这种聚集,加上明显的锡损耗,会使焊料失去流动性,导致焊接问题。焊料中的浮渣通常会导致焊点粗糙和颗粒状。由于焊接锡锅内积聚的浮渣或部件本身暗淡粗糙的残留物,粒状焊点也可能是锡含量低的标志,这可能是当地特殊的焊点,也可能是锡锅内锡损耗的结果。这种外观也可能是由固化过程中的振动或冲击引起的。
焊点的出现可以直接反映工艺问题或者材料问题。为了保持焊料“满罐”状态并根据过程控制方案,检查焊接锡罐分析非常重要。一般来说,焊接锡锅不需要“倾倒”焊剂,因为焊接锡锅内有浮渣。在常规应用中,需要向锡罐中添加焊料,以便锡罐中的焊料总是满的。
在失去锡,的情况下,添加纯锡有助于保持所需的浓度。为了监测锡锅中的化合物,需要进行常规分析。如果添加了锡,则应对其进行取样和分析,以确保焊料成分的正确比例。人渣太多是另一个棘手的问题。毫无疑问,焊渣总是存在于焊接锡锅内,尤其是在大气中焊接时。“芯片波峰”的使用对于焊接高密度部件非常有帮助,因为暴露在大气中的焊料表面太大,氧化了焊料,所以会产生更多的浮渣。当锡锅内的焊料表面覆盖有浮渣层时,氧化速度会变慢。
焊接时,由于锡锅内波峰的湍流和流动,会产生更多的浮渣。推荐的套路方法是撇去浮渣。如果经常撇渣,会产生更多的浮渣,消耗更多的焊料。浮渣也可能混合在波峰中,导致波峰不稳定或湍流,因此需要对锡罐中的液体成分进行更多的维护。如果允许减少锡罐中的焊料量,这种现象很可能发生在焊料表面的浮渣会进入泵中。有时候,一个粒状焊点会夹杂着浮渣。最初发现的浮渣可能是由粗糙的峰引起的,并可能堵塞泵。锡锅应配备可调节的低容量焊料传感器和报警装置。
2波峰
波峰焊工艺中,波峰是核心。预热、涂焊剂、无污染的金属可以通过传送带送到焊接工位,与一定温度的焊料接触,然后加热,使焊剂产生化学反应,焊料合金通过波峰功率形成互连,这是最关键的一步。目前常用的对称峰叫主峰。设定泵速、峰值高度、润湿深度、输送角度和输送速度为实现良好的焊接特性提供了全方位的条件。数据要适当调整。离开峰值(出口端)后,焊料应减速并停止缓慢运行。
PCB随着波峰运行时会将焊料推到末端的出口。