【正文】 時(shí)提供焊膏、助焊劑與返修材料的供應(yīng)商可作為首選，但是如果有兩個(gè)公司愿意聯(lián)合，如一家供應(yīng)助焊劑另一家供應(yīng)焊膏，并且他們能提供合作的相關(guān)資料的話也可加以考慮。試驗(yàn)中還在雙面都使用焊膏，這樣可以在板子的上部和下部分別對一些參數(shù)進(jìn)行測試，從而減少總的試驗(yàn)次數(shù)。 為了使評測結(jié)果更加清楚，我們采用下列步驟： 底面試驗(yàn) 用A組印刷1至7號(hào)板 印刷后放置2小時(shí) 貼放元器件 貼放后放置2小時(shí) 將板翻轉(zhuǎn)后放置10分鐘 清點(diǎn)掉下元器件的數(shù)量和類型 重新貼放掉下的元器件 在空氣環(huán)境下將板子過再流焊 頂面試驗(yàn) 用A組印刷1至7號(hào)板 貼放元器件 在空氣環(huán)境下將板子過再流焊 注意每種焊膏均按這種步驟進(jìn)行試驗(yàn)。調(diào)整參數(shù)會(huì)引起結(jié)果發(fā)生偏差，引入一些沒有預(yù)計(jì)到的變量。對于很少發(fā)生的缺陷如橋連，采用總和計(jì)算；對于較為普遍的缺陷如錫球和錫珠，則采用平均值或中間值進(jìn)行缺陷統(tǒng)計(jì)。由于焊膏的稠度存在很大的差異，如果其稠度與預(yù)想的有差別時(shí)，公司不把焊膏處理掉也沒什么關(guān)系，但是如果焊膏在印刷時(shí)不能很好地滾動(dòng)，則通常就會(huì)被扔掉。同樣，總分值也會(huì)先規(guī)范成一個(gè)分?jǐn)?shù)，然后三種材料都會(huì)給一個(gè)加權(quán)值，從而算出整個(gè)焊料體系的最終得分。 助焊劑涂敷之后的預(yù)熱可以逐漸提升PCB的溫度并使助焊劑活化，這個(gè)過程還能減小組裝件進(jìn)入波峰時(shí)產(chǎn)生的熱沖擊。這就象是一種洗刷，將上面所有助焊劑和氧化膜的殘余物去除，在焊點(diǎn)到達(dá)浸潤溫度時(shí)形成浸潤。如果助焊劑不夠或預(yù)熱階段運(yùn)行不正確的話則會(huì)造成頂面浸潤不良。采用惰性氣體也可減少錫渣并節(jié)省費(fèi)用。在選擇波峰焊設(shè)備時(shí)，必須要考慮各個(gè)系統(tǒng)的MTBF(平均無故障時(shí)間)及其MTTR(平均修理時(shí)間)。風(fēng)刀位于焊槽的出口處，以與水平呈40176。 ，采用發(fā)泡式或噴霧式助焊劑涂敷設(shè)備。Fax: 652899411Email: ndevan插圖：圖1：CoN▼2▼Tour波峰有助于減少錫渣并提高焊點(diǎn)的浸潤性。有紅外線發(fā)熱可以使電路底板受熱均勻。波峰焊技術(shù)的質(zhì)量取決于:1. 熱量是否足以使焊劑熔化；2. PCB和組件必須加熱到能使焊料與電路板金屬形成合金；3. 焊劑必須達(dá)到一定溫度，以保證其活性及反應(yīng)能力，且能分解要焊接的金屬表面的氧化物和污垢；4. 必須對波峰溫度、傳送帶的速度、預(yù)熱溫度、波峰接觸時(shí)間和焊接密度這些參數(shù)進(jìn)行控制，否則，波峰焊會(huì)出現(xiàn)虛焊、橋焊等焊接缺陷。從工藝角度上看，波峰焊機(jī)器只能提供很少一點(diǎn)最基本的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)調(diào)整。它還可以用來蒸發(fā)掉所有可能吸收的潮氣或稀釋助焊劑的載體溶劑，如果這些東西不被去除的話，它們會(huì)在過波峰時(shí)沸騰并造成焊錫濺射，或者產(chǎn)生蒸汽留在焊錫里面形成中空的焊點(diǎn)或砂眼。在這些方法中，強(qiáng)制熱風(fēng)對流通常被認(rèn)為是大多數(shù)工藝?yán)锊ǚ搴笝C(jī)最有效的熱量傳遞方法。 對于混和技術(shù)組裝件，一般在λ波前還采用了擾流波。但已有了一些行之有效的方法可用來解決這種問題，其中一種方法是采用風(fēng)刀技術(shù)。 三、惰性焊接 雖然會(huì)有一個(gè)初始設(shè)備投資，但在大多數(shù)情況下這是一個(gè)成本最低的方法，因?yàn)閺纳a(chǎn)線下來的都是高質(zhì)量而又無需返工的產(chǎn)品。如果一個(gè)系統(tǒng)采用了可以抬起的面板、可折起的后門以及完全操縱臺(tái)式檢修門而具有較高的易維護(hù)性，就可達(dá)到較低的MTTR。用戶仍然可以在空氣環(huán)境下處理復(fù)雜的板子，在這種情況下，可根據(jù)客戶的要求使用腐蝕性助焊劑，在焊接后再進(jìn)行清洗，或者使用低固態(tài)助焊劑。到90176。 根據(jù)價(jià)格和產(chǎn)量，波峰焊機(jī)大致可以分為三類?？赡軟]有對流式預(yù)熱裝置，但是大多數(shù)供應(yīng)商會(huì)提供兼有單波和雙波性能的機(jī)器。如果添加了錫，就應(yīng)采樣分析，以確保焊料成份比例正確。焊錫鍋中焊料表面有了浮渣層的覆蓋，氧化速度就放慢了。如果允許減少錫鍋中焊料量的話，焊料表面的浮渣會(huì)進(jìn)入泵中，這種現(xiàn)象很可能發(fā)生。在波峰焊接工藝中，波峰是核心。湍流波峰的高豎直速度有助于保證焊料與引線或焊盤的接觸。這一脫殼區(qū)域就是實(shí)現(xiàn)了去除板上的焊料。 推薦使用的常規(guī)方法是將浮渣撇去，要是經(jīng)常進(jìn)行撇削的話，就會(huì)產(chǎn)生更多的浮渣，而且耗用的焊料更多。毫無疑問，焊錫鍋中始終有浮渣存在，在大氣中進(jìn)行焊接時(shí)尤其是這樣。在損耗錫的情況下，添加純錫有助于保持所需的濃度。這種外觀也可能是在凝固過程中，由于振動(dòng)或沖擊所造成的。1 焊料電子組件的波峰焊接工藝 電子部第二研究所 李桂云 石萍 王香娥除了將雙波峰作為標(biāo)準(zhǔn)配置外，同時(shí)還提供有更多先進(jìn)的配置，比如惰性氣體環(huán)境等。雖然還有更便宜的臺(tái)式機(jī)型，但這些只適合于用在研究開發(fā)或制作樣機(jī)的場合，因?yàn)閷τ谝m應(yīng)制造商對增長的需求而言，它們都不夠經(jīng)用。比如Speedline ELECTROVERT提供了一個(gè)獲得專利的熱風(fēng)刀去橋接技術(shù)，用來去除橋接以及做焊點(diǎn)的無損受力測試。 波峰焊方法或工藝的采用取決于產(chǎn)品的復(fù)雜程度以及產(chǎn)量，如果要做復(fù)雜的產(chǎn)品以及產(chǎn)量很高，可以考慮用氮?dú)夤に嚤热鏑oN▼2▼Tour波峰來減少錫渣并提高焊點(diǎn)的浸潤性。因此，生產(chǎn)率的問題比以前更為重要，所有設(shè)備都必須要有盡可能高的正常運(yùn)行時(shí)間。另外也可以采用低殘余物工藝，此時(shí)會(huì)有一些助焊劑殘余物留在板子上，而根據(jù)產(chǎn)品或客戶的要求這些殘余物是可以接受的。可以通過設(shè)計(jì)錫泵系統(tǒng)來避免這種問題，使其從錫槽的底部而不是錫渣聚集的頂部抽取錫。由于大多數(shù)助焊劑在焊接時(shí)必須要達(dá)到并保持一個(gè)活化溫度來保證焊點(diǎn)的完全浸潤，因此線路板在進(jìn)入波峰槽前要先經(jīng)過一個(gè)預(yù)熱區(qū)。預(yù)熱還可以減少當(dāng)PCB接觸到熔化的焊料時(shí)元 件的熱沖擊和組件損壞。第二個(gè)波是一個(gè)平滑波，作用是幫助消除毛刺及焊橋。助焊劑的作用是在電路底板的焊接面上形成以保護(hù)膜。 它同時(shí)還包括很多先進(jìn)的特性，比如統(tǒng)計(jì)過程控制和遠(yuǎn)距離監(jiān)測裝置，以及在同一機(jī)器內(nèi)既有噴霧式、發(fā)泡式又有波峰式助焊劑涂敷系統(tǒng)，另外可能還有三波峰性能。 40,000到55,000美元可以買到一臺(tái)入門級、低或中等產(chǎn)量的立式機(jī)器。 風(fēng)刀去橋接技術(shù) 在各種機(jī)器類型里，還有很多先進(jìn)的補(bǔ)充選項(xiàng)。 生產(chǎn)率問題 許多用戶使用自動(dòng)化在線式設(shè)備一周七天地進(jìn)行制造和組裝。如果在錫槽里聚集有錫渣，則錫渣進(jìn)入波峰里面的可能性會(huì)增加。這是在PCB離開波峰時(shí)用一個(gè)風(fēng)刀向熔化的焊點(diǎn)吹出一束熱空氣或氮?dú)猓@種和PCB一樣寬的風(fēng)刀可以在整個(gè)PCB寬度上進(jìn)行完全質(zhì)量檢查，消除橋連或短路并減少運(yùn)行成本。 在預(yù)熱之后，線路板用單波(λ波)或雙波(擾流波和λ波)方式進(jìn)行焊接。 生產(chǎn)工藝過程 線路板通過傳送帶進(jìn)入波峰焊機(jī)以后，會(huì)經(jīng)過某個(gè)形式的助焊劑涂敷裝置，在這里助焊劑利用波峰、發(fā)泡或噴射的方法涂敷到線路板上。 終評階段 因?yàn)榇舜卧u測的目的是確定保持還是改變公司的現(xiàn)有焊料體系，因此下一步將在波峰焊助焊劑和返修材料中進(jìn)行類似的測試，這樣可對整個(gè)體系進(jìn)行評估，而不僅局限于焊膏。對所有缺陷進(jìn)行方差分析之后，如果兩個(gè)生產(chǎn)批次間存在統(tǒng)計(jì)偏差，則要根據(jù)各缺陷種類的數(shù)量確定規(guī)范化得分值。測試儀會(huì)記下板上的真正缺陷，其中元器件缺陷由于其與焊接過程無關(guān)，故而可將其去除。這里沒有元器件掉落，因此此項(xiàng)試驗(yàn)并不能對不同焊膏的粘著力進(jìn)行嚴(yán)格區(qū)分。試驗(yàn)還根據(jù)最符合效率的方式進(jìn)行設(shè)置，因?yàn)樵囼?yàn)中如果要不斷地改換焊膏以及清洗漏印模板會(huì)使效率降低。 選擇試驗(yàn)板 評測使用線路板進(jìn)行非破壞性試驗(yàn)，在選擇試驗(yàn)板時(shí)，必須要參照供應(yīng)商提供的焊膏資料。預(yù)先確定這些內(nèi)容可以縮短詢價(jià)時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間和精力，因?yàn)槿绻皇且蠊?yīng)商給一個(gè)每年要多少焊膏的價(jià)格會(huì)造成他們提供的報(bào)價(jià)分別屬于不同的產(chǎn)品，指明焊膏的具體要求是對不同供應(yīng)商之間同類產(chǎn)品進(jìn)行比較的最佳方法。 確定制造商選擇試驗(yàn)板底面試驗(yàn)頂面試驗(yàn)試驗(yàn)過程記錄結(jié)果與缺陷終評階段Brett Casteel工藝工程師Greg Anderson 高級工藝開發(fā)工程師General Electric Co. 焊接實(shí)際上是一個(gè)化學(xué)處理過程，焊料系統(tǒng)則是這個(gè)化學(xué)處理過程中的重要組成部分，在采用及改進(jìn)焊料系統(tǒng)時(shí)都需要對其進(jìn)行全面的評估。 我們先后對10多種批量生產(chǎn)的產(chǎn)品20多種印制板分別進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)范化→小批工藝試驗(yàn)→中批投產(chǎn)工藝試驗(yàn)→組織技術(shù)鑒定→完善設(shè)計(jì)工藝文件→進(jìn)入工藝穩(wěn)定的大批量生產(chǎn)。 10．2抓好QC小組活動(dòng)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。 9．5工裝夾具排放整齊，工作場地周圍清潔，印制板配件裝入工位器具。 4．1抓好工作質(zhì)量：圖形符號(hào)符合設(shè)計(jì)文件，孔位不錯(cuò)鉆漏鉆，孔徑符合工藝，RC等符號(hào)印字清晰，可焊性等符合要求。 2．5制訂波峰焊的工藝規(guī)范：明確錫槽溫度，助焊劑品種及濃度，傳送帶速度等。2．3根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)資料開展工藝設(shè)計(jì)，提出元器件預(yù)成形模具要求，對每一只元器件明確跨距，成形形式，及引線切腳長短尺寸。2工藝部門產(chǎn)品工藝人員： 1．1產(chǎn)品印制板設(shè)計(jì)貫徹廠標(biāo)準(zhǔn)化室制訂的Q/KF3792企業(yè)標(biāo)推文件。(元器件加工成短腳→插裝上印制板→自動(dòng)波峰焊)。 對尺寸較大的元器件板，由于基板變形及壓緊裝置等原因切腳不整齊，高度不容易控制，裝焊質(zhì)量、生產(chǎn)效率不理想。 電裝工藝改進(jìn)—“短插一次波峰焊”工藝實(shí)踐作者：唐經(jīng)球 胡明昌 周紅(七二一廠) 我廠在八十年代研制生產(chǎn)的海鷹牌清紗器等紡織電子產(chǎn)品，海底牌 B超類醫(yī)用電子產(chǎn)品，生產(chǎn)過程中印制板部件的裝聯(lián)工藝主要是采用手工操作方式。　　要理解的另一個(gè)重要方面是工藝窗口(process window)。 作為確定最佳駐留時(shí)間的第一步，再運(yùn)行設(shè)備，得到新的駐留時(shí)間讀數(shù)。對所有的板使用相同的波峰焊機(jī)設(shè)定將永遠(yuǎn)不會(huì)產(chǎn)生對各種裝配類型最佳的波峰焊接結(jié)果，對波峰焊機(jī)設(shè)定的依賴不包裝板與波峰相互作用的可重復(fù)性。泵速產(chǎn)生波峰高度，它隨著錫缸的焊錫變空而消失。 逐板的優(yōu)化　　正如每鐘板在表面貼裝爐中使用其自己的溫度曲線一樣，每種板也在波峰焊機(jī)中使用其自己的板與波峰的參數(shù)。因此該板現(xiàn)在只以 秒的駐留時(shí)間和 24mil 的浸錫深度運(yùn)行。這個(gè)板的 dpm 持續(xù)地在312范圍。 評估板的質(zhì)量。 用于研究的駐留時(shí)間基線　　一家主要的消費(fèi)電子公司讓其北美的工廠完成為期一個(gè)月的研究，以評估駐留時(shí)間優(yōu)化與可重復(fù)性的重要性。 機(jī)器設(shè)定的限制　　控制波峰焊接過程涉及直接測量板在波峰上實(shí)際所經(jīng)歷的。必須有精確測量與控制浸錫深度的方法。 　　盡管有溫度管理的Herculean效應(yīng)、波峰焊機(jī)品質(zhì)的驚奇進(jìn)步、以及助焊劑與焊錫化學(xué)成分的不斷發(fā)展，波峰焊接還可能是有問題的?！　∫_在焊錫波峰內(nèi)只是幾秒鐘或更少?！?　　在過去幾年中，生產(chǎn)與工藝工程師對板與波峰的相互作用又有新的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致了波峰焊接程序的戲劇性變化。這些數(shù)據(jù)的使用使得能夠計(jì)劃維護(hù)，以在情況惡化、造成產(chǎn)品缺陷、干擾你的計(jì)劃和讓你顧客失望之前糾正變量。一些使用其它助焊劑的工藝，通過提高預(yù)熱來達(dá)到較高的頂面與底面溫度和將波峰溫度減少到低至430176。事實(shí)上，在工藝開始之前，焊接工位需要相對的關(guān)注。過分的時(shí)間/溫度曲線將降低助焊劑和/或所有的助焊劑將在波峰之前失去/反應(yīng)。多數(shù)助焊劑供應(yīng)商發(fā)布推薦的溫度上升率和最大/最小頂面與底面預(yù)熱溫度。第一，提升要焊接的表面的溫度，因此從波峰上要求較少的溫帶能量，這樣有助于助焊劑/表面的反應(yīng)和更快速的焊接。因此，免洗助焊劑可能是一個(gè)好的選擇，甚至是必須清洗。有些松香基材料的殘留物可以留在焊接的裝配上。在焊接工藝中短的熔濕(wetting)時(shí)間要求用來表面元件損傷和一些焊接缺陷?！　τ谶M(jìn)化的和較舊的兩種PWB設(shè)計(jì)，新的不同的可焊性保護(hù)劑正得到波峰焊接和回流焊接工藝的親眛。這個(gè)方法假設(shè)了足夠的元件和印制線路板(PWB, printed wiring board)的可焊性和受控的上助焊劑、預(yù)熱和焊接工藝。對該工藝的輸入　　最近在現(xiàn)場遇到的特別關(guān)注是與底面裝配的表面貼裝電阻元件和頂面安裝的連接器的橋接有關(guān)的焊接問題。回到冶金學(xué)基礎(chǔ)上面來是將來預(yù)測系統(tǒng)的方法，因?yàn)閷ふ腋h(huán)境友好材料的動(dòng)力是政府法規(guī)所追求和所要求的。 規(guī)格　　冶金學(xué)者很想知道當(dāng)各種金屬開始在熔化的焊錫鍋中累積的時(shí)候發(fā)生什么，集合體特性將受到怎樣的影響。 表一列出合金和幾種選擇，分別以一到十來表示好壞。在電子裝配中消除鉛的主要理由 是機(jī)器操作員的環(huán)境暴露。在微結(jié)構(gòu)中，有時(shí)使用名詞微組元(microconstituent)是方便的，即，具有可確認(rèn)和有特征結(jié)構(gòu)的微結(jié)構(gòu)元素。合成物是一個(gè)平均的成分。更高Sn含量的合成物不能調(diào)節(jié)成本增加與電子裝配性能改善之間的關(guān)系。這個(gè)接合對連接是好的，直到其增長完全支配焊接點(diǎn)的特性；這時(shí)，這樣的焊點(diǎn)對裝配就是有害的。增長速度是與在特定溫度的時(shí)間的平方根和溫度的指數(shù)成線性。毛細(xì)管作用使焊錫達(dá)到PCB的圓形電鍍孔的頂面。氧化物從金屬表面去掉，以保證焊接點(diǎn)與帶有助焊劑的熔化焊錫之間的清潔接觸。這一整套問題導(dǎo)致波峰焊接的引入。附著方法基本上只需要助焊劑，熱和焊錫，以形成冶金連接。因此在這里有必要回顧一下基礎(chǔ)的冶金學(xué)原理，開發(fā)和理解為將來建議使用的替代材料。為了決定與理解對波峰焊接工藝中被廣泛接受的焊錫作“插入式”替代的理論基礎(chǔ)，作一些研究是必要的。焊接形成只是變化來滿足設(shè)備的要求；可是，化學(xué)成分和理論動(dòng)力學(xué)還是基本的和簡單的。1　　最早的浸焊方法有一些問題：很難重新產(chǎn)生所希望的合格率；將板放在熔化的焊錫上在底下夾住氣體，干擾熱傳導(dǎo)與焊錫接觸；焊錫只能熔濕(wet)到金屬表面；錫渣(氧化物與燃燒的助焊劑的化合物)必須撇去，不斷地阻礙生產(chǎn)2。焊錫合金加熱到其液相線區(qū)域，以提高焊接點(diǎn)的熔濕(wetting)。如果固體的表面能量相當(dāng)高于液態(tài)和固體/液態(tài)界面表面能量的總和，那么液態(tài)熔濕并流走。 金屬間化合的形成與增長　　直到連接冷卻到可以處理，金屬間化合層還在增長。因此，自擴(kuò)散系數(shù)和更大的擴(kuò)散控制特性的穩(wěn)定性是強(qiáng)鍵結(jié)合和有序結(jié)構(gòu)的結(jié)果4。這個(gè) 差異來自于早期對共晶成分的錯(cuò)誤計(jì)算。有實(shí)例證明，沒有樹枝狀晶體出現(xiàn)的固化是可能的，整體的微結(jié)構(gòu)符合共晶。這些溶質(zhì)輪廓可產(chǎn)生結(jié)構(gòu)過冷，盡管這個(gè)現(xiàn)象不是平面不穩(wěn)性的充分條件5。轉(zhuǎn)換到無鉛不是被工業(yè)所廣泛接受。 工藝上關(guān)注的問