【正文】 間的焊錫熔化。 在脈沖加熱回流焊接工藝的柔性電路上使用的三種常見類型的端子設計是： 暴露引線設計(exposed lead design) 這種設計將聚酰亞胺材料的兩面去掉，留下不 絕緣的跡線。 電線與PCB跡線的尺寸(Flex and PCB Trace Sizes)　　理想地，柔性電路的焊盤應該比PCB上的焊盤在寬度上更窄?！　暮副P引出的跡線應該相同的寬度，盡可能地窄(圖二)。熱電極的寬度也應該接納足夠的空隙給熔化的焊錫位移，消除錫橋的任何機會。焊錫將不會熔濕到使用的材料，它們對氧化是 有彈性的。熱空氣均勻法(hot air leveling)可使焊盤上的焊錫均勻分布，達到更好的熱傳導。 加熱過程預熱　　將一個長度達到2的現(xiàn)代設計的熱電極加熱到焊接溫度需要大約兩秒鐘。這個溫度將設定到剛好在焊錫的固化溫度之下。熱電極的壓印應該在焊接點上看到，甚至寬度與長度。這些規(guī)則不同于應用于傳統(tǒng)焊接工藝的規(guī)則。　　通過使用一種為新工藝重新設計的波峰焊接產(chǎn)品電路板，對回流焊接爐提供必要溫度曲線的能力進行了研究?！　』亓骱附雍髮Π宓臋z查證實，放在匯合的錫膏沉積中的連接器幾乎總會出現(xiàn)焊錫“搶奪”的效果，造成引腳之間焊錫分布不均勻。以得到印刷期間良好的“密封(gasketing)”?！　±υ囼灐　≡囼灠宸珠_成2的小板，進行拉力試驗。C冷卻和每分鐘115176。由于溫度疲勞引起的焊接點強度的下降是一個復雜的現(xiàn)象4,5。 　　結(jié)論　　通孔元件的回流焊接是將這些元件結(jié)合到表面貼裝工藝的一個有吸引力的工藝方法。 Sn/ 更進一步，其它的試驗已經(jīng)證明當Sn63/Pb37錫膏的可擴散能力為93%時，無鉛錫膏的擴散范圍為73~77%。C。IR機制，如燈管和加熱棒，局限于表面區(qū)域，大多數(shù)熱傳導集中在PCB的直接下方，妨礙均勻覆蓋。　　先進回流焊接爐的第二個特點是其更有效地傳導對流熱量給PCB的能力。、分開5cm插入，其峰值溫度在大約1176。使用梯形溫度曲線，如圖六所示，一個現(xiàn)代結(jié)合式回流系統(tǒng)可減少45mm的BGA與小型引腳包裝(SOP, small outline package)身體的之間的溫度差到8176。該實時溫度管理系統(tǒng)允許裝配者通過連續(xù)的監(jiān)測在回流爐中的過程溫度，獲得和分析其焊接過程的實時數(shù)據(jù)。C，那么該自動預測工具將找出一條最佳的溫度曲線，介于高限位與低限位之間的中央。除了減少，如果不能消除，可焊接表面的進一步氧化之外，它也改善熔化焊錫合金的表面張力。　　我作為一個見證人，記得一個西南中部的非常好心的實驗家寫了一篇這個主題的專業(yè)論文。在某些方面，使用正確的設備，這個增加的工藝成本是極小的。 王菁(上海市虹口區(qū)天寶路881號 氮氣作為保護氣體極其合適，主要是它的內(nèi)聚能量高，只有在高溫和高壓下( 500176。另外，在氮氣保護下使用甲酸HCOOH作為活化劑焊接時，金屬氧化物的還原程序為： 在氮氣中加入少量且定量的甲酸HCOOH已被證實是一種有效的免清洗技術，焊接后不用任何清洗，無任何副作用或任何對殘留物的擔心。3)、它可能不會使你的焊接點更好，但它會感化ISO審查員。他們非常想補償其投資，這是回流焊接中的最大的唯一問題。因此，惰性氣體是不要求的。那些理由是什么呢？　　首先，理解惰性化回流環(huán)境怎樣影響焊接過程是重要的。在較新的軟件中，有一個自動溫度曲線預測工具，它允許使用者在數(shù)分鐘內(nèi)決定最佳的溫度曲線。(可接納450mm寬度PCB的爐的最大氮氣消耗為每分鐘200升。提高預熱溫度減少所要求的形成峰值溫度，這反過來減少元件(焊盤)之間的溫度差別。C，使用的是傳統(tǒng)的溫度曲線設定?！　≡趫D三中，(1)代表具有大熱容量的元件的加熱曲線，(2)是小熱容量的元件。對流使用空氣作傳導熱量的媒介，對加熱那些從板上“凸出”的元件，比如引腳與小零件，是理想的。這造成加熱的大元件引腳要高于230176。 表一、典型的無鉛焊錫特性 合金 熔點 蠕變強度 熔濕 熱阻 Sn/ 216~221176。這個假設不適合于通孔回流焊接工藝，因為每個焊點可得到的焊錫供應是有限的。 　　討論　　焊接點強度　　拉力試驗結(jié)果證實了適當?shù)鼗亓鞯暮附狱c，甚至最小的焊錫填充量(通常30~40%)，具有很高的機械強度，甚至在加速老化之后。溫度周期的組成是，9分鐘85176。或更小的錫膏沉積通常不容易產(chǎn)生搶奪作用，因為很難出現(xiàn)引腳尖的錫膏污染。焊接之后，每個插座的引腳被分出來用于拉力試驗，使用手磨工具將塑料殼從引腳去掉。沒有考慮用更厚的模板，間距的表面貼裝元件。適合該工藝的元件 類型包括針柵陣列(PGA, pin grid array)、DIP(dual inline package)和各種連接器。在第一種情況，污染與熱電極磨損是高得多的，清潔必須定期進行。許多頭結(jié)構上是模塊式的，因此，對定位與半自動夾具都是通用的。一個典型的單面電線將要求 330~400176。 焊接方法：工藝步驟 基板放入夾具，助焊劑施加到焊盤。如果沒有，達到單面電線(flex)與鍍金或錫的焊盤之間的熔濕還是可能的。 表一、建議熱電極的寬度/焊盤長度與間距 PCB 開窗的電線和暴露的跡線的電線將得到比單面電線稍微較多的焊錫量。加大的跡線寬度和電鍍的通孔從焊接區(qū)域吸走熱量(圖一B)。 開窗式電線設計(openwindowed flex design) 這種設計將焊接區(qū)域的兩面的聚酰亞胺去掉，但在邊緣和跡線尾端都有剩下的聚酰亞胺材料支持。熱電極的溫度總是高于被熱電極加熱的零件溫度。脈沖加熱控制將能量傳送到安裝在回流焊接頭上的熱電極。保溫區(qū)之后，裝配板進入回流區(qū)，在183176。雖然，由于不同的厚度和元件密度，熱量的吸收可能不同，但強制對流式爐逐漸地供熱，其D T沒有太大的差別。 首先，必須證實從環(huán)境溫度到回流峰值溫度的總時間和所希望的加熱曲線居留時間相協(xié)調(diào)，如果太長，按比例地增加傳送帶速度，如果太短，則相反。C(302176。越是靠近這種鏡像關系，焊點達到固態(tài)的結(jié)構越緊密，得到焊接點的質(zhì)量越高，結(jié)合完整性越好。一般普遍的活性溫度范圍是120~150176。一般較小直徑的熱電偶，熱質(zhì)量小響應快，得到的結(jié)果精確。測溫范圍因為可以精確地測出印制板上實際溫度，所以有時可以通過調(diào)整工藝參數(shù)，省略點膠等生產(chǎn)工藝，達到節(jié)省時間和節(jié)約原材料消耗的效果。原來該廠生產(chǎn)中設置的再流焊爐工藝參數(shù)為：預熱l－275℃，預熱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。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：打開溫度記錄器的電源開關，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。為給印制板提供適當且足夠的熱量，就需要準確地控制加熱溫度與時間?？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?！　?混合微電子學、全密封封裝和傳感器技術：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?！　‰S著電子制造工業(yè)進入一個新的世紀，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。C的溫度下固化(比較焊錫回流焊接所要求的220176。通過消除這些元件和使用半導體裸芯片，空間減少并且環(huán)氧樹脂可替代連接方法。國外SMT行業(yè)已經(jīng)認識到這點，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。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、通訊插座和充電器插座。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。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。 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) 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。爐的預熱區(qū)一般占整個加熱通道長度的25~33%。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。F) 活性 177176。C(100176。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。 C。 　　脈沖加熱回流焊接(pulseheated reflow soldering)是一種工藝，將兩個預先上好助焊劑的、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。聚酰亞胺的可操作溫度范圍是 130~200176。如果聚酰亞胺必須加熱超過260176。　　沿焊接點長度上的散熱差異是最常見的要克服的設計問題。模板印刷的焊錫在回流工藝之前應該熔合。熱電極定位　　當在暴露的或開窗的電線(flex)上面定位熱電極時，熱電極不應該定位太靠近電線主體的邊緣(圖五)。對于密間距電線，XY定位臺和相機系統(tǒng)可能是有用的。 安全　　脈沖加熱熱電極焊接工藝是安全的，因為當壓向零件時只有加熱單元是熱的。C。應該校準，設定到正確的水平，以達到適當?shù)臒醾鲗У竭_焊接點。使用助焊劑溶劑或用很細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?！　⊥谆亓骱附庸に嚨膶嵤┮呀?jīng)是該計劃的一個必要部分。有些引腳特別少錫，而相鄰的引腳又多錫?！　≡谟糜诶υ囼灥牟遄?，插座每一端的一個引腳向外彎曲，提供拉力試驗夾具所要求的離板高度(standoff)。印刷于阻焊層上的錫膏全部流到通孔孔內(nèi)，因此沒有形成錫球。　　在有24%~97%厚的板上的焊點試驗產(chǎn)生相同的結(jié)果。其它插座進行調(diào)節(jié)以產(chǎn)生一個離板高度，留下大于 ~的引腳突出。應該規(guī)定引腳長度，以產(chǎn)生板的底面最小所允許的突出高度。　　穿孔回流焊相對傳統(tǒng)工藝在經(jīng)濟性、先進性上都有很大優(yōu)勢。 Sn/ 139~200176。 Sn/ 190~199176。由于金屬可溶濕性通常在較高溫度時提高，所以這些條件對生產(chǎn)是有利的。C的空氣作用在包裝表面 焊盤與BGA錫球?qū)⒅饾u加熱而不是立即加熱。C。C的溫度差別，結(jié)合式系統(tǒng)將這個溫度差減少到3176。傳統(tǒng)的預熱溫度一般在140~160176。如果氧化發(fā)生，焊錫將不能與其它金屬融合?！　∽詈?，嚴密控制的溫度過程可大大減少焊接點缺陷，和有關的昂貴的返工。這個問題不是什么新問題?！　≡瓉淼挠袡C焊錫保護劑(OSP, organic solder protectant)在加熱中消失，因此對雙面裝配，要求氮氣回流氣氛來維持第二面的可焊接性?？墒?，這個試驗只是在實驗室完成 “燒杯試驗”與現(xiàn)實的生產(chǎn)相反 為了很少的改進沒有計入生產(chǎn)中使用氮氣的成本。7)、不會燃燒，不用擔心爐子著火。氮氣保護加甲酸的免清洗技術基本介紹通常，使用焊劑來去除氧化物，潤濕被焊接表面，減小焊料的表面張力，防止再氧化。在焊接芯片規(guī)模元件和倒裝片的應用中使用氮氣是很好的保險。當我們翻閱其數(shù)據(jù)時，他會說，“看看這個，看看那個”，這些數(shù)據(jù)描述了在氮氣環(huán)境中缺陷比空氣中輕微的減少。理解的錫膏是外觀上可接受的(清潔、淡薄、沒有粘性)，腐蝕與電移良性的，足夠薄而不干涉ICT所用的針床測試探針。為了達到這一點，通過回流爐的溫度傳導必須精確控制。這些溫度在爐子控制器的PC屏幕上作為過程溫度曲線顯示出來(圖七)。另外，無鉛錫膏的金屬成分一般特性是可擴散性差。這也可通過調(diào)節(jié)回流曲線達到。　　最后，不象用于較舊的回流焊接爐中的加熱棒和燈管型IR加熱器，這個較新一代的系統(tǒng)使用一個比PCB大許多的IR盤式加熱器，以保證 均勻加熱(圖五)。通過輻射的熱傳導是高效和大功率的，如下面的方程式所表示：T(K) e = bT4　　這里熱能或輻射的發(fā)射功率 e 是與其絕對溫度的四次方成比例的，b 是StefanBoltzman常數(shù)。表二、銅上的熔濕參數(shù)* 合金 溫度176。C，而大元件上得到210176。 Sn/ 227176。 穿孔回流焊一種新型焊接技術在傳統(tǒng)的電子組裝工藝中，對于安裝有過孔插裝元件（THD）印制 板組件的焊接一般采用波峰焊接技術。首先，必須用引腳形狀、通孔直徑和板的厚度來計算要用錫焊錫填充的體積。這些焊接點的一半是通過把引腳拉出焊錫而失效的。初始的試驗是在手工焊接和波峰焊接的引腳上，形成一個基線。所有錫膏沉積物在印刷之后馬上在四倍放大鏡下進行視覺檢查。特別是，錫膏沉積(模板網(wǎng)格)之間的分離怎樣達到最佳以避免匯合，同時又提供最大的錫量以形成焊接點？我們還不了解阻焊(solder mask)開口的幾何形狀對引腳之間焊錫分布的影響，如果有的話；需要更好的了解來促進回流期間焊錫從引腳端回到通孔內(nèi)的運動?！　D一顯示得到的溫度曲線。良好的焊點設計和可重復的焊錫量的精密控制是生產(chǎn)成功的關鍵。在使用單面電線的地方，在聚酰亞胺的上面可能有記號或變色，但不應該看到燒結(jié)或分離。電源供應可編程來觸發(fā)一個繼電器，這個繼電器是控制回流階段結(jié)束時的空氣流動和迅速冷卻焊接點與熱電極。升溫　　升溫到焊接溫度的時間應該可編程，以允許精確的加熱率控制。通常用助焊劑來保證清除任何氧化物障礙，以允許適當?shù)娜蹪癜l(fā)生。模具座應該完全平整，因為該工藝的質(zhì)量決定于當施加熱電極壓力時達到熱量均勻分布。在焊錫量沒有好好控制或者空間受限制的地方，寬的熱電極，可是，熱電極的壽命與性能將減少。PCB上任何屏蔽都在焊接區(qū)域有同等的影響?！　∪嵝噪娐飞细〉暮副P寬度將幫助兩個零件的定位與對中。在工藝過程中，焊錫也將熔濕跡線頂部。一個好焊點應該是焊錫充分地結(jié)合兩個表面，在兩個零件表面發(fā)生熔濕(wetting)。冷卻速率應控制在每秒4176。當使用線性的RTS溫度曲線時，大多數(shù)錫膏的化學成分都顯示充分的濕潤活性。 圖三、預熱不足或過多的回流曲線圖四、活性區(qū)溫度太高或太低圖五、回流太多或不夠圖六、冷卻過快或不夠