【正文】 偏差進(jìn)行修正：還可輸入記錄曲線時爐子的工作狀態(tài)信息。 從整個調(diào)整過程我們有幾點體會： 1．從焊接工藝角度考慮，兩個大元件(QPPl32和PLCC44)在A面與B面正對放置，板子布局不合理，因為它們均吸熱很多，如果要保證它們得到良好焊接，印制板上其它元件勢必過熱。我們將A路熱電偶焊在小型SOP引腳上，B路熱電偶焊在QFPl32的引腳上，C路熱電偶焊在無元件的印制板邊緣過孔處。原來該廠生產(chǎn)中設(shè)置的再流焊爐工藝參數(shù)為：預(yù)熱l－275℃，預(yù)熱2－210℃，焊接－275℃，鏈速300mm／min，由于沒有測試手段，印制板上溫度分布不合理，從而造成焊出的印制板焊點不光亮。 B面所用焊膏為Sn62/Pb36從82(熔點為179℃)。在A面板子中心有一QFPl32腳的大型器件，其余均為SOP集成電路、片阻、片容和片式鉭電容，分布在它四周，其中靠近印制板邊緣還有一小的PLCC20腳器件。 先絲印A面→手工貼裝→焊接A面→翻轉(zhuǎn)印制板絲印B面→手工貼裝→焊接B面→手工焊接插裝元件 該廠組裝的印制板材質(zhì)為環(huán)氧玻璃布板，尺寸為200(L)100(W)mm，是典型的雙面混裝板，它的生產(chǎn)工序為： 需要時還可把曲線和數(shù)據(jù)打印出來。打開溫度記錄器的電源開關(guān)，套好保溫罩，記錄器和被測印制板一起隨爐子的傳送網(wǎng)或傳送鏈從爐膛中穿過，并將隨時間變化的溫度數(shù)據(jù)保存在記錄器內(nèi)的非易失性存儲器中。 WJQ－3溫度記錄器的外殼是由不銹鋼制成的扁平金屬盒子。 熱電偶——測量溫度傳感器。針對這種情況，國外有些如ECD、DATAPAQ、ERSA等公司開發(fā)了多種型號的溫度曲線記錄器。實際上，印制板上的溫度變化遠(yuǎn)比儀表的顯示溫度復(fù)雜得多，因此對于再流焊爐操作者來說只憑經(jīng)驗，很難在短時間內(nèi)把這種再流焊爐的溫度設(shè)定和傳動速度調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。所以，越來越多的SMT工藝技術(shù)人員認(rèn)識到控制再流焊溫度曲線的重要性。例如，有機半導(dǎo)體電解電容是表面貼裝元件(SMC)中對熱比較敏感的元件。為給印制板提供適當(dāng)且足夠的熱量，就需要準(zhǔn)確地控制加熱溫度與時間。實踐證明，要想做出高質(zhì)量產(chǎn)品，僅僅具有高級的SMT硬件設(shè)備是不夠的，還依賴于對設(shè)備正確的使用和調(diào)節(jié)。目前由于 QFP和BGA等器件大量采用，如何準(zhǔn)確地測試、調(diào)整印制板溫度曲線是提高焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。未來是光明的　　導(dǎo)電性膠已經(jīng)在滲透焊錫市場中邁進(jìn)重要的步子?？梢岳斫?，通過減小尺寸，制造商由于增加市場份額可以經(jīng)常獲得競爭性邊際利潤。封裝的元件通常有預(yù)上錫的連接，因此它們可以焊接到PCB上。由于低溫要求，導(dǎo)電性膠是理想的。傳感器技術(shù)也使用導(dǎo)電性膠來封裝壓力轉(zhuǎn)換器、運動、光、聲音和振動傳感器?！　?混合微電子學(xué)、全密封封裝和傳感器技術(shù)：環(huán)氧樹脂廣泛使用在混合微電子和全密封封裝中，主要因為這些系統(tǒng)有一個環(huán)繞電子電路的盒形封裝。這些膠也在低于150176?？墒牵瑢θ藗兊奶魬?zhàn)是開發(fā)與焊錫好的特性，如溫度與電氣特性以及機械焊接點強度，相當(dāng)?shù)男虏牧?；同時，又要追求消除不希望的因素，如溶劑清洗和溶劑氣體外排?，F(xiàn)在，在日本、歐洲和北美正在實施法律來減少鉛在制造中的使用。　　隨著電子制造工業(yè)進(jìn)入一個新的世紀(jì)，該工業(yè)正在追求的是創(chuàng)造一個更加環(huán)境友善的制造環(huán)境。自從1987年實施蒙特利爾條約(從各種物質(zhì)，如大氣微粒、制冷產(chǎn)品和溶劑，保護臭氧層的一個國際條約)，就有對環(huán)境與影響它的工業(yè)和活動的高度關(guān)注。這個運動，伴隨著在電子和半導(dǎo)體工業(yè)中以增加的功能向更加小型化的推進(jìn)，已經(jīng)使得制造商尋找傳統(tǒng)焊接工藝的替代者。在過去二十年里，膠劑制造商在打破焊接障礙中已經(jīng)取得進(jìn)展，我認(rèn)為值得在今天的市場中考慮。C的溫度下固化(比較焊錫回流焊接所要求的220176。這樣封裝保護電子電路和防止對元件與接合材料的損傷。導(dǎo)電性膠已經(jīng)證明是這些應(yīng)用中連接的一個可靠和有效的方法。柔性電路用于消費電子，如手機、計算機、鍵盤、硬盤驅(qū)動、智能卡、辦公室打印機，也用于醫(yī)療電子，如助聽器。通過消除這些元件和使用半導(dǎo)體裸芯片，空間減少并且環(huán)氧樹脂可替代連接方法?！　≡陂_發(fā)電子元件中從一開始，封裝與設(shè)計工程師可以利用較低成本的塑料元件和基板，因為導(dǎo)電性膠可用于連接。隨著電子工業(yè)繼續(xù)成長與發(fā)展，我相信導(dǎo)電性膠(ECA)將在電路連接中起重要作用 特別作為對消除鉛的鼓勵，將變得更占優(yōu)勢。 國外SMT行業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到這點，相繼地開發(fā)出了各種溫度曲線記錄器，在國內(nèi)也有越來越多的專業(yè)人員投入到這個課題的研究開發(fā)中來。而再流焊是印制板組裝過程中最后一道關(guān)鍵工序，印制板(PCB)的焊接溫度曲線設(shè)置是否正確直接決定焊接質(zhì)量。實際組裝的印制板組件千差萬別，從材質(zhì)上分，有環(huán)氧玻璃布板、陶瓷板、鋁基板和柔性印制板等；從構(gòu)造上分，有單面板、雙面板、多層板；而且印制板的元件布局、密度、走線也各不相同。材料與結(jié)構(gòu)使它能承受的溫度與時間是230℃，3OS。 在SMT生產(chǎn)中為滿足自動化生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)的需要，絕大多數(shù)均采用隧道式連續(xù)傳送結(jié)構(gòu)的再流焊爐?，F(xiàn)在，大型的由計算機控制的再流焊爐普遍帶有測試熱電偶接口。在國內(nèi)也有越來越多的專業(yè)人員開始投入這個課題的研究開發(fā)中來，1999年4月信息產(chǎn)業(yè)部電子第二研究所SMT系統(tǒng)工程部研制成了WJQ－3溫度記錄器，并已投放市場。 插頭——可連接熱電偶至記錄器。側(cè)面帶有3個熱電偶插座，內(nèi)芯的另一側(cè)面帶有電源開關(guān)、通訊插座和充電器插座。當(dāng)印制板和記錄器從爐膛內(nèi)傳送出來后，取下保溫罩，關(guān)閉電源開關(guān)。所測出的溫度曲線全面、準(zhǔn)確地反映了印制板各測試點的溫度與時間關(guān)系。焊接所用設(shè)備為P18－T200紅外熱風(fēng)混合式鏈條傳送再流焊爐。要求在焊接B面時必須確保印制扳A面的片式元器件均不能熔化脫落。 這次廠方給我們提供了一塊同樣的印制板，我們首先對印制板進(jìn)行分析。焊接時采用高熔點焊膏(如熔點為268℃的Snl0／Pb88/Ag2焊膏)，以確保熱電偶在升溫過程中不脫焊。 2，Sn63／Pb37和Sn62／Pb36／Ag2焊膏熔點相差不大，起不到分次焊接的作用。在實際生產(chǎn)中，對于多品種、小批量的場合，記錄工作狀態(tài)信息是非常必要的功能。 WJQ—3溫度記錄器在具體使用時，要注意以下幾點： (1)選取能代表印制板上溫度最高、最低、中間部位的3點放置熱電偶探頭。 (2)放置熱電偶探頭時應(yīng)先清理測試點表面。熱電偶固定好以后，再把熱電偶探頭后的熱電偶絲用耐高溫膠帶或細(xì)金屬絲固定，否則受熱松動，偏離測試點會引起測試誤差。7．5min(可擴充) 采樣間隔可充電電池(配專用充電器，充足電可連續(xù)使用4h) PC機配置215(L)115(W)25(H)怎樣設(shè)定錫膏回流溫度曲線(美) “正確的溫度曲線將保證高品質(zhì)的焊接錫點。帶速決定機板暴露在每個區(qū)所設(shè)定的溫度下的持續(xù)時間，增加持續(xù)時間可以允許更多時間使電路裝配接近該區(qū)的溫度設(shè)定。因此，必須作出一個圖形來決定PCB的溫度曲線。 現(xiàn)在許多回流焊機器包括了一個板上測溫儀，甚至一些較小的、便宜的臺面式爐子。 有幾種方法將熱電偶附著于PCB，較好的方法是使用高溫焊錫如銀/錫合金，焊點盡量最小。 (圖一、將熱電偶尖附著在PCB焊盤和相應(yīng)的元件引腳或金屬端之間)錫膏特性參數(shù)表也是必要的，其包含的信息對溫度曲線是至關(guān)重要的，如：所希望的溫度曲線持續(xù)時間、錫膏活性溫度、合金熔點和所希望的回流最高溫度。大多數(shù)錫膏都能用四個基本溫區(qū)成功回流。爐的預(yù)熱區(qū)一般占整個加熱通道長度的25~33%。C，如果活性區(qū)的溫度設(shè)定太高，助焊劑沒有足夠的時間活性化，溫度曲線的斜率是一個向上遞增的斜率。這個區(qū)的作用是將PCB裝配的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度。C，或達(dá)到回流峰值溫度比推薦的高。本文所述的所有例子都是指共晶錫/鉛，因為其使用廣泛，該合金的熔點為183176。 作溫度曲線的第一個考慮參數(shù)是傳輸帶的速度設(shè)定，該設(shè)定將決定PCB在加熱通道所花的時間。顯示溫度只是代表區(qū)內(nèi)熱敏電偶的溫度，如果熱電偶越靠近加熱源，顯示的溫度將相對比區(qū)間溫度較高，熱電偶越靠近PCB的直接通道，顯示的溫度將越能反應(yīng)區(qū)間溫度。 表一、典型PCB回流區(qū)間溫度設(shè)定 區(qū)間 區(qū)間溫度設(shè)定 區(qū)間末實際板溫 預(yù)熱 210176。F) 活性 177176。F) 回流 250176。F) 速度和溫度確定后，必須輸入到爐的控制器。為了方便，有些測溫儀包括觸發(fā)功能，在一個相對低的溫度自動啟動測溫儀，典型的這個溫度比人體溫度37176。C(100176。 下一步，圖形曲線的形狀必須和所希望的相比較(圖二)，如果形狀不協(xié)調(diào)，則同下面的圖形(圖三~六)進(jìn)行比較。我們也建議新手所作的調(diào)整幅度相當(dāng)較小一點。得益于升溫到回流的回流溫度曲線如果遵循某些指引，和對回流過程中可能遇見的參數(shù)有很強的理解，經(jīng)常和溫度曲線聯(lián)系在一起的苦惱可以大大減輕。這可能引起許多焊接缺陷，包括焊錫球、不熔濕、損壞元件、空洞和燒焦的殘留物。另外，這種爐可以嚴(yán)格地控制給定溫度曲線的最高溫度和溫度速率，其提供了更好的區(qū)到區(qū)的穩(wěn)定性，和一個更受控的回流過程。 應(yīng)該注意到，保溫區(qū)一般是不需要用來激化錫膏中的助焊劑化學(xué)成分。 升溫保溫回流 升溫保溫回流(RSS)溫度曲線可用于RMA或免洗化學(xué)成分，但一般不推薦用于水溶化學(xué)成分，因為RSS保溫區(qū)可能過早地破壞錫膏活性劑，造成不充分的濕潤。 C。 C以上回流時間為60(177。 5)176。一般，較快的冷卻速率可得到較細(xì)的顆粒結(jié)構(gòu)和較高強度與較亮的焊接點。 　　脈沖加熱回流焊接(pulseheated reflow soldering)是一種工藝，將兩個預(yù)先上好助焊劑的、鍍錫的零件加熱到足以使焊錫熔化、流動的溫度，固化后，在零件與焊錫之間形成一個永久的電氣機械連接。附著在熱電極上的熱電偶為可重復(fù)的、持續(xù)的熱源控制提供反饋。熔化的區(qū)域開始流動，造成兩群焊錫的接合?！薄＞埘啺返目刹僮鳒囟确秶?130~200176。在熱電極與焊點之間、橫 穿Kapton電線，可能發(fā)生 50~80176。熱電極直接接觸跡線，將熱傳導(dǎo)給零件。單面電線設(shè)計(singlesided flex design) 這種設(shè)計只從一面去掉聚酰亞胺。如果聚酰亞胺必須加熱超過260176。該設(shè)計給予裝配一定的強度，并對較生硬的處理有彈性。隨著焊錫熔化、零件壓下，焊錫被擠到旁邊。這種設(shè)計減少由于不對準(zhǔn)所造成的短路?！　⊙睾附狱c長度上的散熱差異是最常見的要克服的設(shè)計問題。寬度減小的跡線就好象擋熱墻，阻止焊盤的任何散熱(圖 一C)。這種設(shè)計將起擋熱墻的作用，防止焊接期間過多的熱量從焊盤區(qū)域排走。在許多情況中可能要求試驗來獲得理想的焊錫量。模板印刷的焊錫在回流工藝之前應(yīng)該熔合。 熱電極尺寸與對零件的定位　　熱電極應(yīng)該按照焊盤和電線的尺寸來確定尺寸，如圖三所示。熱電極的寬度　　為了熱電極最好的熱性能和壽命。PCB焊盤寬度　　額外的寬度允許額外的焊錫和方便檢查。熱電極定位　　當(dāng)在暴露的或開窗的電線(flex)上面定位熱電極時，熱電極不應(yīng)該定位太靠近電線主體的邊緣(圖五)。 PCB 焊盤間距(mm/inches) 熱電極寬度(mm/inches) 焊盤長度(mm/inches) 熱電極制造、溫度特性　　現(xiàn)代線路腐蝕技術(shù)如EDM和高級材料已經(jīng)允許精密設(shè)計的熱電極的制造，以適合大多數(shù)應(yīng)用。 工具與零件定位　　熱彈性的、高溫塑料如 peek(Kepton174。如果可能，零件應(yīng)該定位在與回流區(qū)靠近的定位銷上。對于密間距電線，XY定位臺和相機系統(tǒng)可能是有用的。兩個零件的基礎(chǔ)電鍍經(jīng)常有足夠的焊錫達(dá)到單面電線的可靠焊點。這個方法也使在加熱條的壓力作用下的對位更容易保持。對于容易焊接的零件，脈沖加熱焊接工藝只要求少量非活性的助焊劑。 安全　　脈沖加熱熱電極焊接工藝是安全的，因為當(dāng)壓向零件時只有加熱單元是熱的。 電線定位在零件夾具內(nèi)，保證兩套焊盤的對準(zhǔn)。在這期間，助焊劑活化，開始通過去掉氧化層來提高熔濕。對于大多數(shù)熱電極一般的升溫時間為 ~2 秒。C。C，由于在Kapton材料內(nèi)的溫度損失。因此，只要焊錫變成固體，過程即終止，焊點形成。因此，在大多數(shù)情況下，釋放溫度可以設(shè)定在180176。應(yīng)該校準(zhǔn)，設(shè)定到正確的水平，以達(dá)到適當(dāng)?shù)臒醾鲗?dǎo)到達(dá)焊接點。線性滑動允許零件從焊接區(qū)域的安裝與卸裝。視覺跡象應(yīng)該顯示回流已經(jīng)發(fā)生，當(dāng)零件撕開時結(jié)果焊點應(yīng)該在焊接區(qū)域有顆粒狀外形。免洗、低殘留助焊劑不要求焊后清潔。使用助焊劑溶劑或用很細(xì)的金剛砂或研磨紙放置在平的剛性表面清洗熱電極，將維持對零件的良好的熱傳導(dǎo)。熱電偶節(jié)點連接必須保持清潔和整齊，以保證可重復(fù)的溫度控制。通過焊點設(shè)計提供容易和均等的熱量產(chǎn)生，工藝窗口可以實際上更寬。今天的對熱電極焊接工藝的控制為這個增長市場的內(nèi)連接需求提供一個適于生產(chǎn)的、可靠的解決方案?！　⊥谆亓骱附庸に嚨膶嵤┮呀?jīng)是該計劃的一個必要部分。 初始結(jié)果　　能力分析(capability studies)　　Alcatel公司的工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對所有通孔元件一直要求至少75%的通孔填充。該電路板是 10 ，安裝一個47mm2 的陶瓷PGA，以及一些典型的標(biāo)準(zhǔn)與密間距的表面貼裝元件。PGA引腳的溫度實際上是兩面相同的，盡管有元件的熱質(zhì)量(thermal mass)。有些引腳特別少錫，而相鄰的引腳又多錫?！　Ρ砻尜N裝裝配過程的觀察發(fā)現(xiàn)，為通孔元件印刷的錫膏有時會在元件貼裝所要求的時間內(nèi)塌落(slump)，使得錫膏沉積跑到一起，或相互“匯合”(圖二)。如果保持了錫膏沉積之間的分離，引腳的焊錫分配就會一致。使用10個引腳的直線插座(inline socket)，通常用于混合包裝，作為將要焊接的元件；設(shè)計出試驗板?！　≡谟糜诶υ囼灥牟遄希遄恳欢说囊粋€引腳向外彎曲，提供拉力試驗夾具所要求的離板高度(standoff)。 表一、試驗板與模板設(shè)計 板的材料 FR4 厚度 , 板的表面涂層 HASL, LPI阻焊層 通孔直徑 焊盤直徑 阻焊層開口(標(biāo)準(zhǔn)圓形) 直