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影响PCB过回流焊品质问题有哪些?

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影响PCB过回流焊品质问题有哪些?

发布日期:2022-09-20 作者: 点击:

SMT回流焊是SMT关键工序,回流焊炉工艺就是将印刷有锡膏、贴装元器件PCB板,过HELLER回流焊炉完成干燥、预热、熔化、冷却凝固全自动焊接过程。在焊接过程中常常会出现桥联、立碑和缺焊或少焊缺陷,造成这种焊接缺陷原因除了回流焊工艺因素还有其他外在因素,托普科这里分享一下有哪些因素影响SMT回流焊接品质。


一、线路板PCB焊盘设计

回流焊焊接质量与线路板PCB焊盘设计有直接关系。如果PCB焊盘设计符合国际标准,贴装时少量歪斜可以在过HELLER回流焊炉时由熔融焊锡表面张力作用而得到纠正(称为自定位或自校正效应);相反,如果PCB焊盘设计不符合国际标准,即使贴装位置十分准确,回流焊后反而会出现元件位置偏移、吊桥等焊接缺陷。


二、焊锡膏质量

固态锡膏是SMT回流焊炉工艺必需材料,它是由合金粉末(颗粒)与糊状助焊剂载体均匀混合而成膏状焊接材料。其中合金颗粒是形成焊点主要成分,助焊剂则是去除焊接表面氧化层,提高润湿性。确保锡膏质量对焊接品质有着重要影响。


三、元器件质量和性能

元器件作为SMT贴装重要组成元素,其质量和性能直接影响回流焊接直通率。作为回流焊接对象之一,必须具备Z基本一点就是耐高温。而且有些元器件热容量会有比较大,对焊接也有大影响,例如通常PLC、QFP与一个分立片状元件相比热容量要大,焊接大面积元件就比小元件更困难些。


四、回流焊接过程工艺控制


1、温度曲线建立

温度曲线是指SMA通过回流炉时,SMA上某一点温度随时间变化曲线。温度曲线提供了一种直观方法,来分析某个元件在整个回流焊过程中温度变化情况。这对于获得Z佳可焊性,避免由于超温而对元件造成损坏,以及保证焊接质量都非常有用。温度曲线采用炉温测试仪来测试。


2、预热段

该区域目是把室温PCB尽快加热,以达到第二个特定目标,但升温速率要控制在适当范围以内,如果过快,会产生热冲击,电路板和元件都可能受损;过慢,则溶剂挥发不充分,影响焊接质量。由于加热速度较快,在温区后段SMA内温差较大。为防止热冲击对元件损伤,一般规定Z大速度为4℃/s。然而,通常上升速率设定为1-3℃/s。典型升温速率为2℃/s。


3、保温段

保温段是指温度从120℃-150℃升至焊膏熔点区域。其主要目是使SMA内各元件温度趋于稳定,尽量减少温差。在这个区域里充足时间使较大元件温度赶上较小元件,并保证焊膏中助焊剂得到充分挥发。到保温段结束,焊盘、焊料球及元件引脚上氧化物被除去,整个电路板温度达到平衡。应注意是SMA上所有元件在这一段结束时应具有相同温度,否则进入到回流段将会因为各部分温度不均产生各种不良焊接现象。


4、回流段

在这一区域里加热器温度设置得Z高,使组件温度快速上升至峰值温度。在回流段其焊接峰值温度视所用焊膏不同而不同,一般推荐为焊膏熔点温度加20-40℃。对于熔点为183℃63Sn/37Pb焊膏和熔点为179℃Sn62/Pb36/Ag2焊膏,峰值温度一般为210-230℃,再流时间不要过长,以防对SMA造成不良影响。理想温度曲线是超过焊锡熔点“尖端区”覆盖面积Z小。


5、冷却段

这段中焊膏内铅锡粉末已经熔化并充分润湿被连接表面,应该用尽可能快速度来进行冷却,这样将有助于得到明亮焊点并有好外形和低接触角度。缓慢冷却会导致电路板更多分解而进入锡中,从而产生灰暗毛糙焊点。在极端情形下,它能引起沾锡不良和减弱焊点结合力。冷却段降温速率一般为3-10℃/s,冷却至75℃即可。

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