波峰焊接基礎(chǔ)技術(shù)理論之三-資料下載頁(yè)
2024-11-04 02:00本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】表面不潤(rùn)濕，焊點(diǎn)表面呈粗糙的形狀、光澤性差、潤(rùn)濕性不好，如圖1所示。表面潤(rùn)濕，但釬料和基體金屬界面未發(fā)生冶金反應(yīng)，如圖2所。它是一種穩(wěn)形的虛焊現(xiàn)象，外觀不易判斷，因而危害極大。撕裂，就可發(fā)現(xiàn)釬料和基體金屬之間相互成犬牙交錯(cuò)狀的裂痕，即基體金屬上有釬料殘留物，釬料上也有基體金屬。以常用的錫-鉛合金軟釬料來(lái)說(shuō)，它是通過(guò)軟釬。以波峰焊接為例，在合適的。為使熔融的軟釬料潤(rùn)濕固體金屬表面，必須具備一定的條件。這樣軟釬料與被接合的基體金屬的原子間距離才能接近到原子間力作用的程度。釬接時(shí)，因?yàn)檐涒F料處于熔融狀態(tài)，在金屬表面產(chǎn)生潤(rùn)濕，不需加外力，只要基體金屬表面是潔凈的，就能很容易。形狀作用于液面分子的外力是垂直于液面的。因此，合力Fd與成直角的液面成為凹面。內(nèi)部的每個(gè)分子，被其它分子所包圍，受力狀態(tài)是平衡的。這種力就是表面自由能，該力稱(chēng)為表面強(qiáng)力。─沿?cái)U(kuò)散方向擴(kuò)散組分的濃度梯度；
【正文】 組分向被焊金屬中擴(kuò)散 由 Fick 定理可知：在一定的溫度下，釬料組分中的 Sn 向被焊金屬中的擴(kuò)散量也是與加熱的時(shí)間成正比的，它表明了適宜的合金層的形成是需要時(shí)間的。 因此焊接溫度偏低，焊接時(shí)間偏短是造成虛焊現(xiàn)象 2發(fā)生的主要原因。 波峰焊接中如何控制合金化過(guò)程 波峰焊接中 PCB通過(guò)波峰時(shí)其熱作用過(guò)程大致可分為三個(gè)區(qū)域，如圖 12所示。 ⑴ 助焊劑潤(rùn)濕區(qū) 被覆在 PCB 板面上的助焊劑，經(jīng)過(guò)預(yù)熱區(qū)的預(yù)熱，一 接觸釬料波峰后溫度驟升，助焊劑迅速在基體金屬表面上潤(rùn)濕、漫延。受溫度的劇烈激活，釋放出最大的化學(xué)活性迅速凈化被焊金屬表面。此過(guò)程大約只需 即可完成。 ⑵ 釬料潤(rùn)濕區(qū) 經(jīng)過(guò)助焊劑凈化的基體表面，在基體金屬表面吸附力的作用下和助焊劑的拖動(dòng)下，迅速在基體金屬表面上漫流開(kāi)來(lái)。一旦達(dá)到釬料的潤(rùn)濕溫度后，潤(rùn)濕過(guò)程便立即發(fā)生。此過(guò)程通常只需 103 sec即可完成。 ⑶ 合金層形成區(qū) 釬料在基體金屬上發(fā)生潤(rùn)濕后，擴(kuò)散過(guò)程便緊隨其后發(fā)生。由于生成最適宜厚度的合金層 ( m 左右 )需要經(jīng)歷一段時(shí)間過(guò)程。因此，潤(rùn)濕發(fā)生后還必須有足夠的保溫時(shí)間，以獲得所需要厚度的的合金層。通常該時(shí)間為(2～ 5)sec。保溫時(shí)間之所以要取一個(gè)范圍，主要是受被焊金屬熱容量的大小而不同。熱容量大的，升溫速率慢，獲得合適厚度的合金層的時(shí)間自然就得長(zhǎng)一些；而熱容小的，升溫速率快，合金層的生成速度也要快些，因而保溫時(shí)間就可以取得短些。對(duì)一般元器件來(lái)說(shuō)，該時(shí)間優(yōu)選為 (3～ 4)sec。 4 虛焊的預(yù)防 強(qiáng)化對(duì)元器件可焊性的管理 嚴(yán)把外協(xié)、外購(gòu)件入庫(kù)驗(yàn)收關(guān) 必須將可焊性不良的 PCB和元器件拒之門(mén)外，因此，必須嚴(yán)格執(zhí)行入庫(kù)驗(yàn)收手續(xù)： ⑴ 每批外購(gòu)元器件到貨后，均必須抽樣怍可焊性試驗(yàn)，合格后才可正式入庫(kù)。對(duì)一般元器件的引腳采用彎月面潤(rùn)濕法測(cè)量可焊性時(shí)，當(dāng)釬料槽溫度取 250℃時(shí)潤(rùn)濕時(shí)間應(yīng)＜ 。經(jīng)過(guò)可焊性測(cè)試的元器件可以繼續(xù)裝機(jī)使用。 ⑵ 每批外協(xié)的 PCB 到貨后應(yīng)任意抽取三塊采用波峰法作可焊性測(cè)試，合格后才能接收。由于經(jīng)過(guò)可焊性試驗(yàn)后的 PCB不能再使用，因此，每批訂購(gòu)時(shí)必須多加三塊作工藝試驗(yàn)件。 庫(kù)存期的管理⑴ 所有 PCB 和元器件必須在恒 溫、恒濕、空氣質(zhì)量 好，無(wú)腐蝕性氣體 (如硫、氯等 ) 和無(wú)油污的環(huán)境中儲(chǔ)存。 ⑵ 考慮到可焊性的存儲(chǔ)期限， 所有元器件必須實(shí)行先入先出的原則，以免造成一部分元器件因庫(kù)存期過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致可焊性惡化。 ⑶ 儲(chǔ)存期的長(zhǎng)短應(yīng)視地區(qū) (例如南方、北方 )和當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量而定，一般希望庫(kù)存期愈短愈好。例如 PCB 在深圳的濕熱環(huán)境下最好不要超過(guò)優(yōu)化一個(gè)月。在拆除真空封裝狀態(tài)上線(xiàn)插件后，在流水線(xiàn)上滯留時(shí)間最好不要超過(guò) 24 小時(shí)就完成焊接工序。 加強(qiáng)工序傳遞中的文明衛(wèi)生管理 ⑴ 工作人員應(yīng)穿戴防靜電衣、鞋和手套，并經(jīng)常 保持其潔凈； ⑵ 由于指紋印是最難去除的污染，是傳遞過(guò)程中造成可焊性不良的原因。因此在操作過(guò)程中，任何與焊接表面接觸的東西必須是潔凈的。 PCB從保護(hù)袋中取出后，只能接觸 PCB的板角或邊緣，在需要對(duì) PCB進(jìn)行機(jī)械安裝操作時(shí)，應(yīng)戴上符合 EOS/ESD防護(hù)要求的手套并經(jīng)常保持其潔凈。 選擇正確的工藝規(guī)范 工藝規(guī)范選擇不當(dāng)，是造成虛焊現(xiàn)象 2 的關(guān)鍵因素。因此，在釬料槽溫度取定為 250℃的前提下，必須確保合金化的時(shí)間在 (3～ 4)sec之間。
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