随着電子行業(yè)的飛速發展,一些(xie)大型的電子加工(gong)企🏒業,SMT已經成爲主(zhǔ)流,從最早的手貼(tiē)片到現在的自🌏動(dong)化設備📞貼片,大部(bu)分都是采用SMT焊錫(xī)膏工藝,但是很多(duo)公司的産品有避(bi)免不了的插裝器(qì)件生産(如🧑🏽🤝🧑🏻電腦顯(xian)示器等産品🈲),于是(shi)出現了較早的紅(hóng)膠工藝和較晚出(chu)現🤩的通孔波峰焊(hàn)工藝。但是紅膠工(gōng)藝的⛷️生産對于波(bo)峰焊的控制和PCB的(de)🐪可制造性設計都(dōu)有🈲很嚴格的要求(qiú),以下隻介紹印刷(shuā)紅膠工藝的設計(jì)、工藝參數等一系(xì)列🚶要求,是通過我(wo)們公司許多客戶(hu)試驗得💋出的有效(xiao)經💜驗,供SMT行🌂業參考(kǎo)。
客戶們通過可視(shì)對講産品的試驗(yan),從器件的封裝、插(chā)孔的封📧裝、器件布(bù)局的合理設計、模(mó)闆的開孔技👌術要(yao)求、波峰焊參數的(de)合理調整,線路闆(pǎn)焊接一次性合格(gé)率達到92%以上(該産(chǎn)品上有6個20pin以上的(de)IC,一個48pin的QFP)。波峰焊接(jiē)後隻做微🈚小的修(xiu)複就可以達到100%的(de)合格率,但焊接效(xiao)率和手工焊相比(bǐ),提高了3倍以上。
以(yi)下是根據客戶的(de)實踐總結出的一(yi)些具體設計要求(qiú):
一 對于模闆的厚(hou)度和開口要求
(1) 模(mo)闆厚度:0.2mm
(2) 模闆開口(kou)要求:IC的開口寬度(du)是兩個焊盤寬度(dù)的1/2,可以開多🔴個小(xiǎo)圓孔。
二 器件的布(bu)局要求
(1) Chip元件的長(zhang)軸垂直于波峰焊(hàn)機的傳送帶方向(xiang);集成電路器件長(zhang)☀️軸應平行于波峰(feng)焊機的傳送帶方(fang)向。
(2) 爲了避免陰影(yǐng)效應,同尺寸元件(jiàn)的端頭在平行于(yu)焊料波方向☔排成(chéng)一直線;不同尺寸(cun)的大小元器件應(yīng)交錯放置;小🈲尺寸(cun)的元件要排布在(zai)大元件的前方;防(fang)止🌈元件體遮擋焊(han)🍓接端頭和引腳。當(dāng)不能按以上要求(qiu)排布時,元件之間(jiān)應留有3~5mm間距。
(3)元器(qi)件的特征方向應(ying)一緻。如:電解電容(rong)器極性、二極管的(de)正⚽極✂️、三極管的單(dān)引腳端應該垂直(zhi)于傳輸💁方向🔞、集成(cheng)電路的第一腳☁️等(děng)。
三 元件孔徑和焊(han)盤設計
(1) 元件孔一(yi)定要安排在基本(běn)格、1/2基本格、1/4基本格(gé)上,插裝元件焊盤(pán)孔和引腳直徑的(de)間隙爲焊錫能很(hen)好♋的濕潤爲止。
(2) 高(gāo)密度元件布線時(shí)應采用橢圓焊盤(pán)圖形,以減少連錫(xī)。
四 波峰焊工藝對(dui)元器件和印制闆(pan)的基本要求
(1) 應選(xuǎn)擇三層端頭結構(gou)的表面貼裝元件(jiàn),元件體和❤️焊端⭐能(neng)🌐經受兩次以上260攝(she)氏度波峰焊的溫(wen)度沖擊。焊接後器(qì)🔱件體不損壞或變(bian)形,片式元件端頭(tóu)無脫帽現象。
(2) 基闆(pan)應能經受260攝氏度(dù)/50s的耐熱性。銅箔抗(kàng)剝強度好,阻焊⛷️層(céng)在高溫下仍有足(zú)夠的粘附力,焊接(jiē)後阻焊🍉層不起皺(zhou)。
(3) 線路闆翹曲度小(xiao)于0.8-1.0%
五 波峰焊參數(shu)的設計
(1)助焊劑系(xi)統:發泡風量或助(zhu)焊劑噴射壓力要(yào)根據助焊🥵劑接🙇🏻觸(chu)PCB底面的情況确定(ding):助焊劑噴塗量要(yao)求在印制闆底部(bu)有均🆚勻而薄薄的(de)一層,助焊劑塗覆(fù)方式有塗刷發泡(pao)和定量噴射兩種(zhǒng)。
A 采用塗覆和發泡(pào)方式必須控制助(zhu)焊劑的比重,助焊(han)劑的比重一般控(kòng)制在0.8-0.83之間。
B 采用定(ding)量噴射方式時,焊(han)劑是密閉在容器(qì)内的,不會♌揮😄發💋、不(bu)會吸收空氣中的(de)水分、不會被污染(ran),因此焊劑成分能(néng)保持不變。關🔴鍵要(yào)求噴頭能控制噴(pēn)霧✍️量,應經常清理(lǐ)噴頭,噴射孔不能(néng)堵。
(2) 預熱溫度:根據(jù)波峰焊機預熱區(qu)的實際情況設定(dìng)(90-130攝氏度)。
預熱的作(zuò)用:将助焊劑中的(de)溶劑揮發掉,這樣(yang)可以㊙️減💞少👅焊接時(shí)産生氣體;助焊劑(ji)中松香和活性劑(jì)開始分解和活性(xing)化,可以去除印制(zhi)闆焊盤、元器件端(duān)頭和引腳表面的(de)氧化膜以及⛱️其他(tā)污染物,同時起🌐到(dào)保護金屬表面防(fáng)止發生再氧化的(de)作用;使得印制闆(pan)和元器件充分預(yu)熱✨,避免焊接時急(jí)劇升溫産生熱應(ying)力損壞印制闆和(hé)元器件。
焊接溫度(du)和時間:焊接過程(chéng)是焊接金屬表面(miàn)、熔融㊙️焊料和空氣(qì)等之間相互作用(yong)的複雜過程,必須(xū)控制好焊接溫度(dù)和時間。如果焊接(jie)溫度偏低,液體焊(han)料的粘度大,不能(neng)很好✏️的在金屬表(biao)面潤濕和擴散✌️,容(róng)易産生拉尖、橋連(lián)和焊接表面粗糙(cāo)等缺陷,如果焊接(jiē)溫度過🔴高,容易損(sǔn)壞元器件,還會産(chǎn)生焊點氧化速度(du)加快💛、焊點發烏、焊(han)點不飽滿等問題(tí)。根據印制闆的大(da)♌小、厚度、印制闆上(shàng)元器件🔆的多少和(he)大小來确定波峰(fēng)焊溫度,波峰焊溫(wen)度一般☀️爲250±5℃,由于熱(re)量🙇🏻是溫度和時間(jiān)的函數,在一定溫(wen)度下焊點和元件(jiàn)受熱的熱量随時(shí)🔞間的增加而增加(jia),波峰焊的焊接㊙️時(shí)間通過調整傳輸(shū)帶的速☀️度來控制(zhi),傳輸帶的速❓度要(yào)根據不同型号波(bō)峰焊的長度和波(bō)峰寬度來調整,以(yi)每⭐個焊點接觸波(bō)峰的時間來🈲表示(shi)焊接時間,一般第(dì)二波峰焊接時間(jiān)爲2.5-4s。闆爬坡角度和(he)波峰高度:印制闆(pǎn)爬坡角度一般爲(wèi)3-7度,建議5.5-6度。有利于(yu)排👄除殘留在焊點(diǎn)和元件周圍由焊(hàn)劑産生的氣體。例(li)如:有SMD時如果設計(jì)時通孔比較👅少,爬(pa)坡角度(傾斜角👌)應(yīng)該大一些,适當的(de)💘爬坡角度可以🙇♀️避(bì)免漏焊🏃♂️,起到排氣(qì)作用;波峰高度一(yī)般控制在印制闆(pǎn)厚的2/3和🔞3/4處🛀🏻。
(3) 波峰焊(hàn)工藝參數的綜合(he)調整:這對提高波(bo)峰焊質量非🍉常重(zhòng)要的。焊接溫度和(he)時間是形成良好(hao)焊點的首要條件(jiàn)。焊接溫度和時間(jiān)與預熱溫度、傾斜(xie)角度、傳輸速度都(dōu)有關系🧑🏽🤝🧑🏻。綜合調整(zhěng)工藝參數時首先(xian)要保證焊接溫度(dù)和🚶♀️時間。有鉛🔴雙波(bo)峰焊的第一個😘波(bō)峰一般在220-230攝氏度(du)/1s左右✉️,第二個波峰(fēng)一般在230-240攝氏度/3s左(zuo)右,兩個波峰的總(zǒng)時間控制在4-7s左右(you)。銅含量不能超過(guò)1%,銅含量增大後,錫(xī)♌的表面張力也增(zeng)大,熔點也高了,所(suo)以建議波峰焊一(yī)個月撈一次銅,維(wéi)護是将錫爐設在(zai)200度左右等待4-8小時(shí)後再撈錫爐表🥰面(miàn)的含銅雜。
六 紅膠(jiāo)的選擇和使用
(1) 由(you)于不是點膠工藝(yì),而是印刷紅膠工(gong)藝,所以對紅膠的(de)觸變指數和粘度(du)有一定要求,如果(guǒ)觸變指數和粘度(du)不✏️好,印刷後成型(xíng)不好,即塌陷現象(xiàng),這樣會有部分IC的(de)本體粘不上紅膠(jiāo)而備掉。
(2) 粘在線路(lu)闆上未固化的膠(jiāo)可用丙酮或丙二(er)醇醚♋類擦掉或用(yong)紅膠專用清洗劑(jì)清洗。
(3) 将未開口的(de)産品冷藏于2-10℃的幹(gan)燥處,存儲期爲6個(ge)月(以包🤞裝外出🏃🏻♂️廠(chang)日期爲準)。使用前(qian),先将産品恢複至(zhi)室溫。
(4) 選擇固化時(shi)間爲:90-120秒,而固化溫(wen)度在150度左右較好(hao)。
(5) 要有良好的耐熱(re)性和優良的電氣(qì)性能,以及極低🈲的(de)吸💃🏻濕🐪性和高的穩(wěn)定性。
七 印刷機參(can)數調整注意事項(xiàng)
(1) 壓力在4.5公斤左右(you)
(2) 紅膠加量要使紅(hong)膠在模闆上滾動(dòng)爲最好
(3) SNAP OFF中距離設(shè)爲0.05mm,速度設爲:2等級(ji)。
(4) 自動擦網頻率設(shè)爲2。
(5) 生産結束後模(mó)闆上的紅膠在5天(tian)内不再使用時報(bao)廢處理
(6) 紅膠一定(ding)要準确印刷在兩(liǎng)個焊盤中間,不能(néng)偏移。
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