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SMT技术与无铅制程


HANPAO CO., LTD.
ISO 9001:2000 Certified ISO 14000:1996 Certified

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SMT技朮與Lead SMT技朮與Lead free 制程 技朮與
講師:工程部/王華清

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概 念

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2.表面貼裝(簡稱SMT) SMT是在P.C.B上使用焊錫墊(Solder Pad),使其高溫融 化與連接器管腳焊在一起的技朮.

它的優點是:可以雙面安裝,增加P.C.B使用面積層數,使其
布線更合理,更緊湊.

它的缺點是:安裝定位要求高,需要耐高溫材料,如(PA6T.
PPS.LCP等),成本較高.

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组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统 插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重 量减轻60%~80%。 可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。 高频特性好。减少了电磁和射频干扰。 易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。 节省材料、能源、 设备、人力、时间等。 ◆ 为什么要用表面贴装技术(SMT)? 为什么要用表面贴装技术(SMT) (SMT)? 电子产品追求小型化,以前使用的穿孔插件元件已无法缩小 电子产品功能更完整,所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件,特别是大规模 、高集成IC,不得不采用表面贴片元件 产品批量化,生产自动化,厂方要以低成本高产量,出产优质产品以迎合 顾客需求及加强市场竞争力 电子元件的发展,集成电路(IC)的开发,半导体材料的多元应用 电子科技革命势在必行,追逐国际潮流

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SMT之優點 SMT之優點 1,可使封裝密度提高50%1,可使封裝密度提高50%-70%; 2,可將多個零件合並於一個SMA相 2,可將多個零件合並於一個SMA相; 3,可用更高腳數之各種零件; 3,可用更高腳數之各種零件; 4,提高傳輸速率; 4,提高傳輸速率; 5,組裝前無須任何準備工作; 5,組裝前無須任何準備工作; 6,具有更多且快速之自動化生產能力; 6,具有更多且快速之自動化生產能力; 7,減少零件貯存空間; 7,減少零件貯存空間; 8,節省製造廠房,且總成本降低. 8,節省製造廠房,且總成本降低.

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焊點形成
1.焊錫與焊點金屬表面中有氧化膜 1.焊錫與焊點金屬表面中有氧化膜 包覆著。 2.焊錫經加熱後Sn與Pb原子便自由 2.焊錫經加熱後Sn與Pb原子便自由 作動,同時Flux也將氧化膜除去。 作動,同時Flux也將氧化膜除去。 3.錫膏中Sn-Pb與焊點中金屬原子產 3.錫膏中Sn-Pb與焊點中金屬原子產 生新的合金成長層。

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回焊爐及錫膏印刷機

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波峰焊机器

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印刷鋼网

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印刷

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關於印刷壓力
印刷壓力過大時,鋼版前端會彎曲,易造成錫膏滲透,而產生 小錫珠。相反如印刷壓力不足,也無法達到良好印刷效果,可能會 造成漏印虛印等等現象。適當印刷壓力不但可保護鋼版、刮刀更可 確保產品良率穩定。 印壓過強 造成滲漏 易發生短路 印壓不足 鋼版上錫膏殘留 易產生空焊

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關於基板與鋼版間隙
所謂間隙是指基板與鋼版之間的間隔,如果間隙過大時很容易 發生錫膏流進反面的鋼版,造成錫膏量過多,易產生短路。相反間 隙過小容易發生印刷後錫膏量不足使印刷形狀崩潰,產生空焊現象。

間隙過大導致錫膏滲漏

間隙過小導致印刷量不足

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關於印刷速度
印刷速度如太快,會發生虛印、漏印或錫膏量不足( 印刷速度如太快,會發生虛印、漏印或錫膏量不足(錫膏印刷時 下降未完全) 下降未完全)。相反印刷速度太慢,錫膏雖有充分時間下降,但鋼版 與基板接觸時間過長,而使錫膏流至反面,造成錫膏拉絲而出現小 錫珠。當錫膏黏度太低,再連續印刷時易造成滲漏下塌而產生短路。 良好印刷狀態 錫膏量不足 印刷速度太快 錫膏量過多 印刷速度太慢
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錫膏與印刷條件(參考值)
QFP 腳距 0.65mm 0.65mm 錫粉末形狀: 錫粉末形狀:不規則 錫粉末形狀: 錫粉末形狀:規 則 焊錫粉末最大粒徑 錫膏黏度( 錫膏黏度(Pa.s) 鋼版厚度( 鋼版厚度(mm) 鋼版的開口幅( 鋼版的開口幅(mm) 鋼版與基板間隙( 鋼版與基板間隙(mm) 刮刀速度( 刮刀速度(mm/sec) 印壓( 印壓(kg/cm2) 刮刀壓力( 刮刀壓力(mm)
Date

0.5mm 0.5mm ╳ ○ 50?m 50?m 180~220 0.18~0.15 0.22~0.25 0 30 ← 0.2~0.15

0.3mm 0.3mm ╳ ○ 30?m 30?m 160~200 0.08~0.10 0.12~0.15 0 20~10 ← 0.1
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○ ○ 75?m 75?m 200~250 0.2 0.30~0.35 0.3~0.5 50 2~1 0.2

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錫膏

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無鉛焊料
焊料从发明到使用,已有几千年的历史。Sn/Pb焊料以其优异的性能和 低廉的成本,一直得到人们的重用,现已成为电子组装焊接中的主要焊 接材料。但是,铅及其化合物属于有毒物质,长期使用会给人类生活环 境和安全带来较大的危害。从保护地球村环境和人类的安全出发,限制 使用甚至禁止使用有铅焊料的呼声越来越强烈,这种具有悠久应用历史 的Sn/Pb焊料,将逐渐被新的绿色焊料所替代,在进入二十一世纪时, 这将成为可能。 人体通过呼吸,进食,皮肤吸收等都有可能吸收铅或其化合物,铅 被人体器官摄取后,将抑制蛋白质的正常合成功能,危害人体中枢神经 ,造成精神混乱、呆滞、生殖功能障碍、贫血、高血压等慢性疾病。铅 对儿童的危害更大,会影响智商和正常发育。

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电子工业中大量使用的Sn/Pb合金焊料是造成污染的重要来源之一, 在制造和使用Sn/Pb焊料的过程中,由于熔化温度较高,有大量的 铅蒸气逸出,将直接严重影响操作人员的身体健康。波峰焊设备在 工作中产生的大量的富铅焊料废渣,对人类生态环境污染极大。近 年来有关地下水中铅的污染更引起人们的关注,除了废弃的蓄电池 大量含铅外,丢弃的各种电子产品PCB上所含的铅也不容忽视。以美 国为例,每年随电子产品丢弃的PCB约一亿块,按每块含Sn/Pb焊料 10克,其中铅含量为40%计算,每年随PCB丢弃的铅量即为400吨。 当下雨时这些铅变成溶于水的盐类,逐渐溶解污染水,特别是在遇 酸雨时,雨中所含的硝酸和盐酸,更促使铅的溶解。对于饮用地下 水的人们,随着时间的延长,铅在人体内的积累,就会引起铅中毒。

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二十世纪九十年代初,由美国国会提出了关于铅的限制法案,并由工作小组着 手进行无铅焊料的研究开发活动。目前,美国已在汽车、汽油、罐头、自来水 管等生产和应用中禁止使用铅和含铅焊料。但该法案对电子工业产生的效能并 不大,在电子产品中禁止使用含铅焊料进展缓慢。欧洲和日本等发达国家对焊 料中限制铅的使用也很关注。对于居住环境意识较强的欧洲,欧盟于1998年通 过法案,已明确从2004年1月1日起任何制品中不可使用含铅焊料,但因技术等 方面的原因,在电子产品中完全禁止使用铅有可能推迟至2008年执行。在无铅 焊料研究和应用方面,日本走得最快。为了适应市场的需要,扩大市场份额, 日本提出了生产绿色产品的概念。松下电器、日立、NEC、富士通等各大公司 纷纷降低了铅的使用,并制订了无铅化的进程计划,从2000年开始已在部分产 品生产中使用无铅焊料。 此外,随着微细间距器件的发展,组装密度愈来愈高,焊点愈来愈小,而 其所承载的力学、电学和热学负荷则愈来愈重,对可靠性要求日益提高,但传 统的Sn/Pb合金的抗蠕变性差,不能满足近代电子工业对可靠性的要求。因此 ,无铅焊料的开发和应用,不仅对环境保护有利,而且还担负着提高电子产品 质量的重要任务。
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近几年来有关无铅焊料的研究工作发展很快,世界上各大著名公司、国家实验室和研究院所都投入了 相当的力量开展无铅焊料的研究。国内外的已有的研究成果表明,最有可能替代Sn/Pb焊料的无毒合 金是Sn基合金。无铅焊料主要以Sn为主,添加A g 、Zn 、Cu 、Sb、Bi 、In等金属元素。通过 焊料合金化来改善合金性能,提高可焊性。由于Sn—In系合金蠕变性差,In英极易氧化,且成本太高; Sn—Sb銻系合金润湿性差,Sb还稍具毒性,这两种合金体系的开发和应用较少。实际上二元系合金要 做成为能满足各种特性的基本材料是不完善的,目前最常见的无铅焊料主要是以Sn—A g 、Sn—Zn、 Sn—Bi为基体,在其中添加适量的其它金属元素所组成的三元合金和多元合金。如果单纯考虑可焊性, 能替代Sn/Pb共晶焊料的无铅焊料很多,如下表所示。 综观Sn—A g 、Sn—Zn、Sn—Bi三个体系无铅焊料,与Sn—Pb共晶焊料相比,各有优缺点。 Sn—A g系焊料,具有优良的机械性能,拉伸强度,蠕变特性及耐热老化性都比Sn—Pb共晶焊料优越 ,延展性比Sn/Pb共晶焊料稍差,但不存延展性随时间加长而劣化的问题。Sn—A g系焊料,熔点偏 高,通常比Sn—Pb共晶焊料要高30—40℃,润湿性差,而且成本高。熔点和成本是Sn—A g系焊料存 在的主要问题。Sn—Zn系焊料,机械性能好,拉伸强度比Sn—Pb共晶焊料好,与Sn—Pb焊料一样,可 以拉制成线材使用;具有良好的蠕变特性,变形速度慢,至断裂的时间长。该体系最大的缺点是Zn极 易氧化,润湿性和稳定性差,且具有腐蚀性。Sn—Bi系焊料,实际上是以Sn—A g(Cu)系合金为基 体,添加适量的Bi组成的焊料合金,合金的最大的优点是降低了熔点,使其与Sn—Pb共晶焊料相近; 蠕变特性好,并增大了合金的拉伸强度,但延展性变坏,变得硬而脆,加工性差,不能加工成线材使 用。总之,目前虽然已开发出许多可以替代Sn—Pb合金的焊料,但尚未开发出一种完全能替代Sn/Pb 合金的高性能低成本的无铅焊料。

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为了实现保护环境和提高产品质量为目的,并考虑电子组装工艺条件的要求,无铅焊料应满足以下 条件:熔点低,合金共晶温度近似于Sn63/Pb37的共晶温度183℃,大致在180℃~220℃之间;无毒 或毒性很低,所选用的材料现在和将来都不会污染环境;热传导率和导电率要与Sn63 /Pb37的共晶 焊料相当;具有良好的润湿性;机械性能良好,焊点要有足够的机械强度和抗热老化性能;要与现有 的焊接设备和工艺兼容,可在不更新设备不改变现行工艺的条件下进行焊接;与目前使用的助焊剂兼 容;焊接后对各焊点检修容易;成本要低,所选用的材料能保证充分供应。 这是研制开发无铅焊料的方向,要做到满足以上要求,有一定的难度,因此,对性能、成本均理 想的绿色焊料的研制已成为研究的热点。 电子组装焊接是一个系统工程,对无铅焊接技术的应用,其影响因素很多,要使无铅焊接技术获 得广泛应用,还必从系统工程的角度来解析和研究以下几个方面的问题: 元件:目前开发已用于电子组装用的无铅焊料,熔点一般要比Sn63 /Pb37的共晶焊料高,所以 要求元件耐高温,而且要求元件也无铅化,即元件内部连接和引出端(线)也要采用无铅焊料和无铅 镀层。 PCB:要求PCB板的基础材料耐更高温度,焊接后不变形,表面镀覆的无铅共晶合金材料与组装焊 接用无铅焊料兼容,而且要考虑低成本。 助焊剂:要开发新型的氧化还原能力更强和润湿性更好的助焊剂,以满足无铅焊料焊接的要求。 助焊剂要与焊接预热温度和焊接温度相匹配,而且要满足环保的要求。迄今为止,实际测试证明免清 洗助焊剂用于无铅焊料焊接更好。 焊接设备:要适应新的焊接温度的要求,预热区的加长或更换新的加热元件、波峰焊焊槽,机械 结构和传动装置都要适应新的要求,锡锅的结构材料与焊料的一致性(兼容性)要匹配。为了提高焊 接质量和减少焊料的氧化,采用新的行之有效的抑制焊料氧化技术和采用隋性气体(例如N 2)保护 焊技术是必要的。 Dept Date

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废料回收:从含A g的Sn基无铅无毒的绿色焊料中分离Bi和Cu将是非常困难的,如何回收 Sn—A g合金又是一个新课题。所以,无铅焊料的实用化进程是否顺利,与焊接设备制造商、 焊料制造商、助焊剂制造商和元器件制造商四者间的协调作用有很大关系,其中只要有一方配 合不好,就会对推广应用无铅焊料产生障碍。目前,焊接设备制造商已经开始行动,正在推出 或即将推出适应无铅焊料焊接的回流焊炉。 此外,采用无铅焊料替代Sn/Pb焊料在解决污染的同时,可能会出现一系列新的问题。例 如Sn/Pb系列焊料中,Sn与Pb对H、Cl等元素的超电势都比较高,而无铅焊料中A g、Zn、Cu等 元素对H、Cl的超电势都很低,由于超电势的降低而易引起焊接区残留的H 、Cl离子迁移产生 的电极反应,从而会引起集成电路元件短路。 尽管当前无铅焊料的研究开发和应用正走向深入研究阶段,但根据世界各国的开发状况 来看,要在短时间内研制出使用性能超过Sn—Pb共晶焊料的高性能的无铅焊料是一件困难的事 情。全面考虑成本、性能的新型无铅焊料标准尚未制订,其测试方法和性能综合评定方法也有 待于在继续的研制及应用过程中得以解决,还有许多工作要做。但是焊接材料的无铅、无毒化 方向已定,没有别的选择,只有行动起来,投身到研究、开发、推广应用无铅焊料的行列中去 ,为推动我国无铅焊料的开发和应用,为地球村的环境保护作出应有的贡献

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常见焊料的基本性能
合 金 (%) Sn63 Pb37 Sn60 Pb40 Sn50 Pb 50 Sn30 Pb70 Sn20 Pb80 Pb50In50 Sn62Pb36Ag 2
Date

熔化温度 (℃) 183 183-190 183-214 183-258 183-280 180-209 179-189

焊接温度 (℃) 210-230 210-235 210-250 210-285 210-305 200-230 210-225

抗拉强度 (MPa) 46.2 44.1 44.5 42.3 37.3 32.2 31.0

抗剪强度 (MPa) 41.8 39.3 40.5 37.9 32.7 18.5 52.0

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關於REFLOW(迴焊)

預熱昇溫 1.溶劑揮發 1.溶劑揮發 2.水氣蒸發 2.水氣蒸發 錫 膏

預 熱 區 1.溶劑蒸發 1.溶劑蒸發 2.Flux軟化 2.Flux軟化 3.Flux活性化 3.Flux活性化

本加熱區 1.Flux的活性 1.Flux的活性 作用 2.錫膏溶融流 2.錫膏溶融流 動 3.錫膏焊接 3.錫膏焊接 1.短路 1.短路 2.跨橋 2.跨橋 3.立碑 3.立碑 4.浮錫 4.浮錫 5.小錫珠 5.小錫珠

冷卻區 1.接點接著 1.接點接著 2.焊點凝固 2.焊點凝固

焊接不 良原因

1.預熱時下塌 1.預熱時下塌 2.預熱時的氧化(小錫珠) 2.預熱時的氧化(小錫珠) 3.溫度不均 3.溫度不均

1.焊接強度 1.焊接強度 2.耐疲勞性 2.耐疲勞性

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Profile之預熱段

各種錫膏在預熱段要求的升溫速率及進 入恆溫區的溫度並不盡相同,其主要取 決於溶劑(Solvent)的揮發溫度以及松香 決於溶劑(Solvent)的揮發溫度以及松香 (Rosin)的軟化點 Rosin)的軟化點

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Profile恆溫區

恆溫區其目的在於使PCB上所有的零件 恆溫區其目的在於使PCB上所有的零件 溫度達到均溫,減少零件熱衝擊,恆溫 區的長度則取決於PCB面積的大小及零 區的長度則取決於PCB面積的大小及零 件之多寡 FLUX開始變軟像液体一樣, FLUX開始變軟像液体一樣, Rosin Activator 開始清除氧化層

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Profile之焊接區

液態的免洗助焊劑滴入液態的Rework錫 液態的免洗助焊劑滴入液態的Rework錫 槽,將發現助焊劑極速的去除錫面上的 氧化物,且當松香和焊錫皆為液態,焊 錫性最佳

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超過溶點以上時間
一般設定為45~90 一般設定為45~90 秒 溫升至peak 溫升至peak Temp. 後接著快速冷卻須 考慮內部應力造成元件龜裂上升及冷卻 率介於2.5~3.5 c/sec.不可超過 率介於2.5~3.5 c/sec.不可超過 4. 冷卻速度太慢會引起焊錫組織粗大化而 導致接合強度的減低. 導致接合強度的減低.

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回流焊缺陷分析: 锡珠(Solder Balls):原因:1、丝印孔与焊盘不对位,印刷不精确,使锡膏弄脏 PCB。 2、锡膏在氧化环境中暴露过多、吸空气中水份太多。3、加热不精确, 太慢并不均匀。4、加热速率太快并预热区间太长。5、锡膏干得太快。6、助焊 剂活性不够。7、太多颗粒小的锡粉。8、回流过程中助焊剂挥发性不适当。锡球 的工艺认可标准是:当焊盘或印制导线的之间距离为0.13mm时,锡珠直径不能 回流焊缺陷分析: 超过0.13mm,或者在600mm平方范围内不能出现超过五个锡珠。 锡珠(Solder Balls):原因:1、丝印孔与焊盘不对位,印刷不精确,使锡膏弄脏PCB。 2、锡膏在氧化环境中暴露过多、吸空气中水份太多。3、加热不精确,太 慢并不均匀。4、加热速率太快并预热区间太长。5、锡膏干得太快。6、助焊剂活性不够。7、太多颗粒小的锡粉。8、回流过程中助焊剂挥发性不适当。锡球的 锡桥(Bridging):一般来说,造成锡桥的因素就是由于锡膏太稀,包括 锡膏内金 工艺认可标准是:当焊盘或印制导线的之间距离为0.13mm时,锡珠直径不能超过0.13mm,或者在600mm平方范围内不能出现超过五个锡珠。 锡桥(Bridging):一般来说,造成锡桥的因素就是由于锡膏太稀,包括 锡膏内金属或固体含量低、摇溶性低、锡膏容易榨开,锡膏颗粒太大、助焊剂表面张力太 属或固体含量低、摇溶性低、锡膏容易榨开,锡膏颗粒太大、助焊剂表面张力太 小。焊盘上太多锡膏,回流温度峰值太高等。 开路(Open):原因:1、锡膏量不够。2、元件引脚的共面性不够。3、锡湿不够(不够熔化、流动性不好),锡膏太稀引起锡流失。4、引脚吸锡(象灯芯草一样)或 小。焊盘上太多锡膏,回流温度峰值太高等。 附近有连线孔。引脚的共面性对密间距和超密间距引脚元件特别重要,一个解决方法是在焊盘上预先上锡。引脚吸锡可以通过放慢加热速度和底面加热多、上面 开路(Open):原因:1、锡膏量不够。2、元件引脚的共面性不够。3、锡湿不够 加热少来防止。也可以用一种浸湿速度较慢、活性温度高的助焊剂或者用一种Sn/Pb不同比例的阻滞熔化的锡膏来减少引脚吸锡。 (不够熔化、流动性不好),锡膏太稀引起锡流失。4、引脚吸锡(象灯芯草一样)或 附近有连线孔。引脚的共面性对密间距和超密间距引脚元件特别重要,一个解决 方法是在焊盘上预先上锡。引脚吸锡可以通过放慢加热速度和底面加热多、上面 加热少来防止。也可以用一种浸湿速度较慢、活性温度高的助焊剂或者用一种 Sn/Pb不同比例的阻滞熔化的锡膏来减少引脚吸锡。

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錫膏之成份

錫膏組成 : a.重量與体積的關係 a.重量與体積的關係 flux metal 重量比 10 90 體積比 50 50 V=W/S
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S:比重 S:比重
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錫膏的成份 :

1.錫 粉 1.錫 2.助焊劑 2.助焊劑
錫粉之要求

愈圓愈好 愈小愈均勻愈好(流動性佳,成形佳) 愈小愈均勻愈好(流動性佳,成形佳) 氧化層愈薄愈好

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FLUX之功能

提供RHEOLOGY流動性及黏度才可印刷 提供RHEOLOGY流動性及黏度才可印刷 清除零件,pad,solder之氧化層 清除零件,pad,solder之氧化層 減少Solder表面張力以增加焊錫性 減少Solder表面張力以增加焊錫性 防止加熱過程中再氧化
FLUX之主要成份 LIQUID液體 LIQUID液體 : Solvent溶濟 Solvent溶濟 SOLIDS固體 SOLIDS固體 : Rosin鬆香 Rosin鬆香 Activator崔化濟 Activator崔化濟 Thixotropic agent
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溶濟SOLVENT之職責
防止塌陷 黏滯時間/ 黏滯時間/Stencil life 黏度控制

鬆香ROSIN之職責
焊接能力 防止塌陷 黏滯力 殘留物之顏色 印刷能力 ICT 測試能力
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ACTIVATOR之職責
活化強度 信賴度 保存期限 Thixotropic agent之職責 黏度 印刷能力 防止塌陷 ODOR

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注意事項:

儲存 0~10℃以下可保存90天 0~10℃以下可保存90天 室溫23± 室溫23±2℃可保存25天N.A. 可保存25天 使用前 回溫至少2~4小時達25℃ 回溫至少2~4小時達25℃ 回溫後未使用放回允許一次 攪拌3~8 攪拌3~8 min. ref. 1000 rpm

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注意事項:

開罐後 印刷作業環境溫度25± 印刷作業環境溫度25±2℃, 24小時內用完 24小時內用完 超時報廢 使用時 建議作業環境 溫度25± 溫度25±2℃ ; 相對濕度 60%. 印刷後 2小時內過Air- reflow 小時內過Air刮除清洗重印
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關於REFLOW(迴焊)

預熱昇溫 1.溶劑揮發 1.溶劑揮發 2.水氣蒸發 2.水氣蒸發 錫 膏

預 熱 區 1.溶劑蒸發 1.溶劑蒸發 2.Flux軟化 2.Flux軟化 3.Flux活性化 3.Flux活性化

本加熱區 1.Flux的活性 1.Flux的活性 作用 2.錫膏溶融流 2.錫膏溶融流 動 3.錫膏焊接 3.錫膏焊接 1.短路 1.短路 2.跨橋 2.跨橋 3.立碑 3.立碑 4.浮錫 4.浮錫 5.小錫珠 5.小錫珠

冷卻區 1.接點接著 1.接點接著 2.焊點凝固 2.焊點凝固

焊接不 良原因

1.預熱時下塌 1.預熱時下塌 2.預熱時的氧化(小錫珠) 2.預熱時的氧化(小錫珠) 3.溫度不均 3.溫度不均

1.焊接強度 1.焊接強度 2.耐疲勞性 2.耐疲勞性

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助焊劑(Flux)的作用
錫膏=焊錫粉末+ 錫膏=焊錫粉末+助焊劑 其中助焊劑功用 1.除氧化 1.除氧化 去除金屬表面其錫膏的氧化膜(化學作用) 去除金屬表面其錫膏的氧化膜(化學作用) ,使焊點成為較容易焊接的表面, 但是無除去油質及灰塵等作用。 2.降低表面張力/ 2.降低表面張力/催化助焊 降低溶融後的表面張力,增加焊錫擴散性,幫助合金成長層的產生。 3.防止二度氧化作用 3.防止二度氧化作用 在進行焊接時,溶融焊錫與焊點金屬表面與大氣接觸進行氧化作用,Flux 在進行焊接時,溶融焊錫與焊點金屬表面與大氣接觸進行氧化作用,Flux 在做完除氧化後,會覆蓋焊接點與焊點金屬表面,來防止焊接點產生二度 氧化。

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焊點形成
1.焊錫與焊點金屬表面中有氧化膜 1.焊錫與焊點金屬表面中有氧化膜 包覆著。 2.焊錫經加熱後Sn與Pb原子便自由 2.焊錫經加熱後Sn與Pb原子便自由 作動,同時Flux也將氧化膜除去。 作動,同時Flux也將氧化膜除去。 3.錫膏中Sn-Pb與焊點中金屬原子產 3.錫膏中Sn-Pb與焊點中金屬原子產 生新的合金成長層。

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回流焊- 回流焊-曲线








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回流焊-曲线解释 回流焊-曲线解释01
①段:预热基板及器件。在此段吸收热量过多,故温度一般设计得高 一点,但这段温度低于焊剂的挥发点,上升温度斜率一般在2-3°C/s。否则温度 上升过快,易引起飞溅甚至引起小器件的竖立(竖碑效应)或一头翘起。 ②段:焊剂挥发干燥阶段。温度一般在140°C-160°C。在此段内主要将 焊剂挥发掉,并且挥发不能太快,还要有足够的时间让其挥发完。故要有较长 的平坦段,其宽度应在60-120s之间。因此温度设计往往低于前温区,只需要少 数的能量来供给挥发焊剂所消耗的能量就行了。 ③段:净化阶段。将少量剩余焊剂清除掉,温度在焊锡熔点以前要使 焊剂基本挥发完,否则在焊锡熔化过程中会引起锡珠飞溅。
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④段:焊锡熔化扩散润湿期。温度在焊锡熔点以上,温度曲线的尖 峰应高出焊锡熔点20-50°C,一般尖峰温度不超过240°C,否则,大部分基 材的板子承受不了这样高的温度。③④两段的温度上升不宜过快,其斜率 为1-4°C/s。过快易引起元器件热应力变化过大,造成机械损伤元器件,或 使元器件位移(元件漂浮)。 ⑤段:冷却固化。要求控制冷却速度,避免冷却过快而使元器件热 应力变化太快,机械损伤元器件,甚至器件破碎,这种情况对陶瓷封装器 件尤其严重。 ⑥段:自然冷却段。温度曲线必须根据印制电路板基材、焊膏特 性,特别是焊剂挥发点温度、焊锡熔点温度来设定;并根据器件的密集程 度、板子大小等与吸热量有关的因素来考虑基板的传输速度。
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温度曲线的测量
为了得到所需要的温度曲线,必须根据印刷电路板工艺要求的温 度曲线反复调试出一个理想的基础曲线,然后根据实际情况,对曲线进行 适当的调整。在温度调节过程中,要考虑前面对后面的累计影响。基板传 输速度也对温度曲线有影响:速度慢、温度就高,曲线宽度拉长;反之, 传输速度快,曲线温度低,宽度也窄。

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温度曲线的敏感性

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