无铅波峰焊接工艺对生产要素的影响
发布时间:2012/9/27 20:03:01 访问次数:1119
无铅波峰焊因为温度高，不仅对SKM200GAL176D设备有新的要求而且对相关的生产要素也有新的要求。
(1) PCB
高的焊接温度会使PCB变形，因此在PCB设计时应考虑到PCB厚度与长宽比是否确当；在波峰焊机中应设置中央支撑，这些都可有效地防止PCB在无铅波峰焊中因高温引起的凹陷变形，若上述措施均不见效，则应选择Tg值较高的基板，它可从根本上防止PCB变形。
(2)元器件
在无铅波峰焊接中，焊接高温对通孔元器件来说影响不太大，但对片式元器件会有较大的影响，如片式电容、塑封SOT、SOIC等，严重时会造成这类器件的损坏，预防损坏的办法是适当调高PCB预热温度以及适当降低锡锅温度，必要时对元器件进行预烘处理以去除元器件内部的潮气。
(3)助焊剂
传统的助焊剂能否适应无铅波峰焊接的需要，这是人们普遍关心的事，现已表明传统的免清洗助焊剂多数不适用于无铅波峰焊的需要，因为它在高温下会很快失去活化熊力，也不能有效地防止焊盘的二次氧化。目前已研制出用于无铅波峰焊的水溶性无VOC助焊剂，如IF2005，它在高温时也有优良的助焊能力。在传统的助焊剂中有部分中固含量的助焊剂也能用于无铅波峰焊接的需要，因此在并未要求使用特定成分的助焊剂的前题下，只要其活性温度范围符合无铅焊的要求，而且润湿效果又好，也可以用于无铅焊接的生产。
(4) PCB焊盘设计
波峰焊焊点形成机理是流动的融熔焊料提高了焊盘和引脚的温度，使之能够浸润，然后依靠焊盘孔与元器件引脚之间的间隙所形成的毛细现象而导致焊料上穿孔到元器件引脚上，因此其间隙大小很为重要，由于Sn-0.7Cu(Ni)等无铅焊料的表面张力大、穿透力不强，因此无铅波峰焊中焊盘孔与元器件引脚之间的间隙要适当加大。
(5)波峰焊工艺曲线
若以Sn-0.7Cu(Ni)为无铅波峰焊焊料，则与它相适应的波峰焊工艺曲线如图12.26所示，图中Sl是预热时间，一般为80～120s，PCB到锡锅前的预热温度为135℃～145℃；锡锅温度为(270±5)℃；S2是第一波峰时间，一般为1～2s; S3是第二波峰时间，一般为3.5～5s，则SMA总的焊接时间为4.5～5.5s，即S2+S3．两波峰之间的最低温度不低于200℃；若是焊接镍／金PCB，整个的波峰焊接触时间应大于6s。这样在焊料波峰顶部的氧化物能很好地被排除掉，焊料波会产生一个向上的推力，提高PCB通孔的润湿性，此外还要精心调整好焊锡波峰的各项参数，首先要将导轨的倾斜角度调整到5℃～7℃之间。在焊接高密度板和混装板时，如果倾角太小则容易出现桥接，特别是在SMT器件的“遮蔽区”；倾角太大会造成焊点吃锡量太小，产生虚焊。其次是波峰高度的调整，一般波峰的液面高度要在PCB板厚度的1/2～1/3，在实现无铅波峰工艺时，焊接后冷却速率应控制在5～6℃／s，以保证焊点外观较为光亮。
(1) PCB
高的焊接温度会使PCB变形，因此在PCB设计时应考虑到PCB厚度与长宽比是否确当；在波峰焊机中应设置中央支撑，这些都可有效地防止PCB在无铅波峰焊中因高温引起的凹陷变形，若上述措施均不见效，则应选择Tg值较高的基板，它可从根本上防止PCB变形。
(2)元器件
在无铅波峰焊接中，焊接高温对通孔元器件来说影响不太大，但对片式元器件会有较大的影响，如片式电容、塑封SOT、SOIC等，严重时会造成这类器件的损坏，预防损坏的办法是适当调高PCB预热温度以及适当降低锡锅温度，必要时对元器件进行预烘处理以去除元器件内部的潮气。
(3)助焊剂
传统的助焊剂能否适应无铅波峰焊接的需要，这是人们普遍关心的事，现已表明传统的免清洗助焊剂多数不适用于无铅波峰焊的需要，因为它在高温下会很快失去活化熊力，也不能有效地防止焊盘的二次氧化。目前已研制出用于无铅波峰焊的水溶性无VOC助焊剂，如IF2005，它在高温时也有优良的助焊能力。在传统的助焊剂中有部分中固含量的助焊剂也能用于无铅波峰焊接的需要，因此在并未要求使用特定成分的助焊剂的前题下，只要其活性温度范围符合无铅焊的要求，而且润湿效果又好，也可以用于无铅焊接的生产。
(4) PCB焊盘设计
波峰焊焊点形成机理是流动的融熔焊料提高了焊盘和引脚的温度，使之能够浸润，然后依靠焊盘孔与元器件引脚之间的间隙所形成的毛细现象而导致焊料上穿孔到元器件引脚上，因此其间隙大小很为重要，由于Sn-0.7Cu(Ni)等无铅焊料的表面张力大、穿透力不强，因此无铅波峰焊中焊盘孔与元器件引脚之间的间隙要适当加大。
(5)波峰焊工艺曲线
若以Sn-0.7Cu(Ni)为无铅波峰焊焊料，则与它相适应的波峰焊工艺曲线如图12.26所示，图中Sl是预热时间，一般为80～120s，PCB到锡锅前的预热温度为135℃～145℃；锡锅温度为(270±5)℃；S2是第一波峰时间，一般为1～2s; S3是第二波峰时间，一般为3.5～5s，则SMA总的焊接时间为4.5～5.5s，即S2+S3．两波峰之间的最低温度不低于200℃；若是焊接镍／金PCB，整个的波峰焊接触时间应大于6s。这样在焊料波峰顶部的氧化物能很好地被排除掉，焊料波会产生一个向上的推力，提高PCB通孔的润湿性，此外还要精心调整好焊锡波峰的各项参数，首先要将导轨的倾斜角度调整到5℃～7℃之间。在焊接高密度板和混装板时，如果倾角太小则容易出现桥接，特别是在SMT器件的“遮蔽区”；倾角太大会造成焊点吃锡量太小，产生虚焊。其次是波峰高度的调整，一般波峰的液面高度要在PCB板厚度的1/2～1/3，在实现无铅波峰工艺时，焊接后冷却速率应控制在5～6℃／s，以保证焊点外观较为光亮。
无铅波峰焊因为温度高，不仅对SKM200GAL176D设备有新的要求而且对相关的生产要素也有新的要求。
(1) PCB
高的焊接温度会使PCB变形，因此在PCB设计时应考虑到PCB厚度与长宽比是否确当；在波峰焊机中应设置中央支撑，这些都可有效地防止PCB在无铅波峰焊中因高温引起的凹陷变形，若上述措施均不见效，则应选择Tg值较高的基板，它可从根本上防止PCB变形。
(2)元器件
在无铅波峰焊接中，焊接高温对通孔元器件来说影响不太大，但对片式元器件会有较大的影响，如片式电容、塑封SOT、SOIC等，严重时会造成这类器件的损坏，预防损坏的办法是适当调高PCB预热温度以及适当降低锡锅温度，必要时对元器件进行预烘处理以去除元器件内部的潮气。
(3)助焊剂
传统的助焊剂能否适应无铅波峰焊接的需要，这是人们普遍关心的事，现已表明传统的免清洗助焊剂多数不适用于无铅波峰焊的需要，因为它在高温下会很快失去活化熊力，也不能有效地防止焊盘的二次氧化。目前已研制出用于无铅波峰焊的水溶性无VOC助焊剂，如IF2005，它在高温时也有优良的助焊能力。在传统的助焊剂中有部分中固含量的助焊剂也能用于无铅波峰焊接的需要，因此在并未要求使用特定成分的助焊剂的前题下，只要其活性温度范围符合无铅焊的要求，而且润湿效果又好，也可以用于无铅焊接的生产。
(4) PCB焊盘设计
波峰焊焊点形成机理是流动的融熔焊料提高了焊盘和引脚的温度，使之能够浸润，然后依靠焊盘孔与元器件引脚之间的间隙所形成的毛细现象而导致焊料上穿孔到元器件引脚上，因此其间隙大小很为重要，由于Sn-0.7Cu(Ni)等无铅焊料的表面张力大、穿透力不强，因此无铅波峰焊中焊盘孔与元器件引脚之间的间隙要适当加大。
(5)波峰焊工艺曲线
若以Sn-0.7Cu(Ni)为无铅波峰焊焊料，则与它相适应的波峰焊工艺曲线如图12.26所示，图中Sl是预热时间，一般为80～120s，PCB到锡锅前的预热温度为135℃～145℃；锡锅温度为(270±5)℃；S2是第一波峰时间，一般为1～2s; S3是第二波峰时间，一般为3.5～5s，则SMA总的焊接时间为4.5～5.5s，即S2+S3．两波峰之间的最低温度不低于200℃；若是焊接镍／金PCB，整个的波峰焊接触时间应大于6s。这样在焊料波峰顶部的氧化物能很好地被排除掉，焊料波会产生一个向上的推力，提高PCB通孔的润湿性，此外还要精心调整好焊锡波峰的各项参数，首先要将导轨的倾斜角度调整到5℃～7℃之间。在焊接高密度板和混装板时，如果倾角太小则容易出现桥接，特别是在SMT器件的“遮蔽区”；倾角太大会造成焊点吃锡量太小，产生虚焊。其次是波峰高度的调整，一般波峰的液面高度要在PCB板厚度的1/2～1/3，在实现无铅波峰工艺时，焊接后冷却速率应控制在5～6℃／s，以保证焊点外观较为光亮。
(1) PCB
高的焊接温度会使PCB变形，因此在PCB设计时应考虑到PCB厚度与长宽比是否确当；在波峰焊机中应设置中央支撑，这些都可有效地防止PCB在无铅波峰焊中因高温引起的凹陷变形，若上述措施均不见效，则应选择Tg值较高的基板，它可从根本上防止PCB变形。
(2)元器件
在无铅波峰焊接中，焊接高温对通孔元器件来说影响不太大，但对片式元器件会有较大的影响，如片式电容、塑封SOT、SOIC等，严重时会造成这类器件的损坏，预防损坏的办法是适当调高PCB预热温度以及适当降低锡锅温度，必要时对元器件进行预烘处理以去除元器件内部的潮气。
(3)助焊剂
传统的助焊剂能否适应无铅波峰焊接的需要，这是人们普遍关心的事，现已表明传统的免清洗助焊剂多数不适用于无铅波峰焊的需要，因为它在高温下会很快失去活化熊力，也不能有效地防止焊盘的二次氧化。目前已研制出用于无铅波峰焊的水溶性无VOC助焊剂，如IF2005，它在高温时也有优良的助焊能力。在传统的助焊剂中有部分中固含量的助焊剂也能用于无铅波峰焊接的需要，因此在并未要求使用特定成分的助焊剂的前题下，只要其活性温度范围符合无铅焊的要求，而且润湿效果又好，也可以用于无铅焊接的生产。
(4) PCB焊盘设计
波峰焊焊点形成机理是流动的融熔焊料提高了焊盘和引脚的温度，使之能够浸润，然后依靠焊盘孔与元器件引脚之间的间隙所形成的毛细现象而导致焊料上穿孔到元器件引脚上，因此其间隙大小很为重要，由于Sn-0.7Cu(Ni)等无铅焊料的表面张力大、穿透力不强，因此无铅波峰焊中焊盘孔与元器件引脚之间的间隙要适当加大。
(5)波峰焊工艺曲线
若以Sn-0.7Cu(Ni)为无铅波峰焊焊料，则与它相适应的波峰焊工艺曲线如图12.26所示，图中Sl是预热时间，一般为80～120s，PCB到锡锅前的预热温度为135℃～145℃；锡锅温度为(270±5)℃；S2是第一波峰时间，一般为1～2s; S3是第二波峰时间，一般为3.5～5s，则SMA总的焊接时间为4.5～5.5s，即S2+S3．两波峰之间的最低温度不低于200℃；若是焊接镍／金PCB，整个的波峰焊接触时间应大于6s。这样在焊料波峰顶部的氧化物能很好地被排除掉，焊料波会产生一个向上的推力，提高PCB通孔的润湿性，此外还要精心调整好焊锡波峰的各项参数，首先要将导轨的倾斜角度调整到5℃～7℃之间。在焊接高密度板和混装板时，如果倾角太小则容易出现桥接，特别是在SMT器件的“遮蔽区”；倾角太大会造成焊点吃锡量太小，产生虚焊。其次是波峰高度的调整，一般波峰的液面高度要在PCB板厚度的1/2～1/3，在实现无铅波峰工艺时，焊接后冷却速率应控制在5～6℃／s，以保证焊点外观较为光亮。
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相关技术资料- 9-29锡膏在再流炉中的熔化过程
- 9-27无铅波峰焊接工艺对生产要素的影响
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