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波峰焊接工艺技术分析

摘要:分析了波峰焊接工艺技术,并提出了提升波峰焊接技术质量的有效方式。

关键词:波峰焊接工艺;技术;焊接质量

波峰焊接技术在表面贴装领域得到普及,尤其是在焊接插装电路板的时候,更是得到广泛的应用。现今,波峰焊接技术已经在电子制造行业得到广泛普及,在很多不需要小型化的产品上,还在运用穿孔(TH)或是混和技术线路板,例如电视、家庭音像设施与数字机顶盒等,仍然都在运用穿孔元件,所以就需要使用波峰焊接工艺。

1波峰焊接工艺技术的概述

波峰焊接技术的运用范围非常大,特别是在电子制造行业,得到了极大的普及与应用。波峰焊接技术在对非小型化设计元件进行穿孔等技术处理的过程中,均需要波峰焊。在波峰焊接的过程中,要先把融化的焊料经由压力泵喷流成符合焊接设计所需的焊料波峰,进而使得预设在电子元器件中的印制板能够有效经过焊料波峰,这就能够让线路板各元器件的焊接端部和印制板焊盘之间借助软钎焊,实现机械和电子之间的良好连接。现今,波峰焊接工艺不断发展,已经相对成熟,这种技术主要是运用于混合组装方法与通孔插装组件的焊接技术。波峰焊接技术在实际的运用过程中具备很大的优势,焊接速度较快、焊接生产成本能够得到有效控制并且能够使得焊接质量得到有效的保障,这就使得波峰焊接技术在电子器件焊接过程中得到普及与运用。

2提升波峰焊接质量的有效方式

2.1焊接前对印制板质量与元件的控制。1)焊盘设计。在插件元件焊盘的设计过程中,焊盘大小尺寸一定要恰当,倘若焊盘太大,或是焊料铺展面积较大,这就会使得形成的焊点不饱满,若是较小的焊盘铜箔,表面张力过小,这就使得形成的焊点为不浸润焊点,并且孔径和元件引线之间配合的间隙过大,就会产生虚焊的风险。焊接最佳的条件就是孔径相较于引线宽0.05~0.2mm,并且焊盘直径是孔径的2~2.5倍的情况下。在贴片元件焊盘的设计过程中,一定要重视下面几个方面的因素:要想使得阴影效应尽量除去,SMD的焊端或是引脚一定要正对着锡流的方向,这就能够使得和锡流之间的接触更加容易,并且有效避免虚焊与漏焊的现象;波峰焊接不能运用在细间距QFP、PLCC、BGA以及小间距SOP器件焊接的情况下,意思是在要波峰焊接的时候最好不要选用这类元件;较小的元件最好要排在较大元件之前,这样就能够有效防止产生较大元件影响锡流和较小元件焊盘接触的问题,进而有效降低漏焊的风险。2)PCB平整度控制。波峰焊接对印制板的平整度要求非常严格,通常来说,翘曲度应该在0.5mm以下,倘若超过0.5mm,就应该采取平整处理的措施,特别是一些印制板厚度大约是1.5mm,它的翘曲度要求就会更加严格,不然就会使得焊接质量得不到有效的保障。3)妥善保存印制板与元件,最大化缩短储存周期。在实际的焊接过程中,无尘埃油脂氧化物的铜箔与元件引线有益于形成合格的焊点,所以,印制板与元件一定要储存在干燥并且清洁的地方,还要最大化减小储存周期。倘若印制板放置的时间相对较长,那么表面就应该进行清洁处理,如此便能使得可焊性得到提升,并且避免虚焊与桥接问题的产生,对表面有一定程度氧化的元件引脚,就要先除去其表面氧化层。2.2生产工艺材料的质量控制。在实际波峰焊接的过程中,运用的生产工艺材料包括:助焊剂与焊料。1)助焊剂质量控制。现今,波峰焊接所运用基本上是免清洗助焊剂。在进行助焊剂决策的时候,应该重视下面几个方面:熔点要低于焊料;浸润扩散速度要大于熔化焊料;粘度和比重比焊料小。2)焊料的质量控制。锡铅焊料在高温下(250℃)持续氧化,这就会使得锡锅中锡铅焊料含锡量一直降低,并且偏离共晶点,这就会使得流动性较差,产生连焊、虚焊、焊点强度较差等问题的时候,就应该运用下面这这种方式:添加氧化还原剂,这就能够使得已经氧化的SnO,还原成Sn,进而降低锡渣的产生概率;除去浮渣;在焊接操作实施之前应该添加适量的锡;运用含抗氧化磷的焊料;运用氮气保护,运用氮气将焊料和空气隔绝,氮气替代了普通气体,如此就能够减少浮渣的产生,这就需要改型设备,而且要提供氮气。如今,最有效的方式就是在氮气保护的前提下,运用含磷的焊料,这样就能够有效减少浮渣的产生,并且减少焊接缺陷,使得工艺能够得到有效的控制。2.3波峰高度。焊接工作时间的推移会在一定程度上影响波峰的高度,因此在实际的焊接过程中,一定要有效修正波峰高度,进而以理想高度来焊接波峰高度,以压锡深度为PCB厚度的1/2~1/3为准。2.4焊接温度。焊接温度会在很大程度上影响焊接质量,倘若焊接温度太低,焊料的扩展率润湿性能就会很差,就会使得焊盘或是元器件焊端因为不能充分润湿,这就出现虚焊、桥接等问题;焊接温度太大的时候,就会使得焊盘元器件引脚与焊料的氧化速度变快,这就会使得虚焊发生的概率变大。

参考文献

[1]樊融融.现代电子装联波峰焊接技术基础[M].北京:电子工业出版社,2014.

[2]廖芳.电子产品生产工艺与管理(第二版)[M].北京:电子工业出版社,2014.

[3]万少华,陈卉.电子产品结构与工艺[M].北京:北京邮电大学出版社,2014.

作者:杨波 单位:杭州友邦演艺设备有限公司

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