电子焊接工艺技术

null电子焊接 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 技术电子焊接工艺技术信息产业部电子第五研究所 电子元器件可靠性物理及其应用技术国家重点实验室 主讲：罗道军 Luodj@ceprei.com 020-87237161电子焊接工艺技术电子焊接工艺技术主要内容 焊接基本原理 焊接材料 手工焊 波峰焊 再流焊 电子焊接工艺新进展一、焊接基本原理一、焊接基本原理焊接的三个理化过程： 1. 润湿 2. 扩散 3. 合金化 Cu6Sn5，Cu3SnnullYoung方程：0o<<90o,意味着液体能够润湿固体； 90o<<180o,则液体不能润湿固体。1.1 润湿角解析nullG 单位面积内母材的溶解量； ry 液态钎料的密度； Cy 母材在液态钎料中的极限溶解度； Vy 液态钎料的体积； S 液-固相的接触面积； a 母材的原子在液态钎料中的溶解系数； t 接触时间。1.2 焊接过程－扩散溶解母材向液态钎料的扩散溶解溶解量计算公式：null1.3 焊接过程－－ 合金化界面处金属间化合物的形成null1.4 不良焊接－图例焊接不良即润湿角大于90o，和/或铺展界面存在缺陷。 主要原因有两点：(1) 母材 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面的氧化物未被钎剂去除干净，使得钎料难以在这种表面上铺展。(2) 焊料本已良好润湿母材，但由于工艺不当，使得母材表面的金属镀层完全溶解到液态钎料中，或是形成了连续的化合物相，使已经铺展开的液态钎料回缩，接触角增大。null1.5 良好焊接－图例良好焊点的图示元器件引线焊接良好即意味着钎料在其表面润湿良好，润湿角小于90o。2.1 焊接材料－铅锡焊料2.1 焊接材料－铅锡焊料铅锡焊料的特性 1.锡铅比例 2.熔点 3.机械性能（抗拉强度与剪切强度） 4.表面张力与粘度（Sn－BS Pb－SB）2.2 焊接材料－铅锡焊料2.2 焊接材料－铅锡焊料焊料的杂质含量及其影响2-3 焊接材料－助焊剂2-3 焊接材料－助焊剂1. 助焊剂的作用null固体金属的表面结构2.3.1 助焊剂－作用 助焊剂要去除的对象——母材金属表面的氧化膜固体金属最外层表面是一层0.2~ 0.3nm的气体吸附层。 接下来是一层3~4nm厚的氧化膜层。所谓氧化膜层并不是单纯的氧化物，而是由氧化物的水合物、氢氧化物、碱式碳酸盐等组成。 在氧化膜层之下是一层1~10μm厚的变形层，这是由于压力加工所形成的晶粒变形结构，与氧化膜之间还有1~2μm厚 的微晶组织。2-4 焊接材料－助焊剂2-4 焊接材料－助焊剂助焊剂应具备的性能2-5 焊接材料－助焊剂2-5 焊接材料－助焊剂助焊剂的种类3.1 手工烙铁焊－工具3.1 手工烙铁焊－工具3-2 手工烙铁焊－工具选择3-2 手工烙铁焊－工具选择3.2 手工烙铁焊－工具特性3.2 手工烙铁焊－工具特性烙铁头的特性 1.温度 2.形状 3.耐腐蚀性3.2 手工烙铁焊－焊锡丝选择3.2 手工烙铁焊－焊锡丝选择3-2 手工烙铁焊－方法3-2 手工烙铁焊－方法1.焊前准备 2.焊接步骤 3.焊接要领4.1 波峰焊－工艺流程4.1 波峰焊－工艺流程4.1 波峰焊－工艺流程比较4.1 波峰焊－工艺流程比较4.2.1 波峰焊－工艺步骤4.2.1 波峰焊－工艺步骤工艺主要步骤-1 1.涂覆焊剂 溶解焊盘与引线脚表面的氧化膜，并覆盖在其表面防止其再度氧化； 降低熔融焊料的表面张力，使润湿性明显提高。4.2.1 波峰焊－工艺步骤4.2.1 波峰焊－工艺步骤2.预热 90~120℃ 3.焊接 245±5℃ 3～5S挥发助焊剂中的溶剂 活化助焊剂，增加助焊能力 减少高温对被焊母材的热冲击 减少锡槽的温度损失4.2.2 波峰焊－工艺参数的设定 4.2.2 波峰焊－工艺参数的设定 1.助焊剂比重（保持恒定） 2.预热温度（90～110℃，调温或调速） 3.焊接温度（245±5℃） 4.焊接时间（3～5S） 5.波峰高度（2/3 Board） 6.传送角度 (5~7°) 4.2 波峰焊－参数的影响4.2 波峰焊－参数的影响 高度与角度4.2 波峰焊－焊后补焊4.2 波峰焊－焊后补焊补焊内容 1.插件高度与斜度 2.漏焊、假焊、连焊 3.漏插 4.引脚长度4.2.1插件高度与斜度的规定4.2.1插件高度与斜度的规定4.3 波峰焊设备－波峰焊机4.3 波峰焊设备－波峰焊机波峰焊机4.3 波峰焊设备－助焊剂涂覆装置4.3 波峰焊设备－助焊剂涂覆装置 4.3.1 波峰焊设备－部件4.3.1 波峰焊设备－部件预 热 器 强迫对流式（热风） 石英灯加热（短红外） 热棒（板）加热（长红外）null4.3.1 波峰焊设备－部件波峰发生器4.3.2 波峰的形状4.3.2 波峰的形状4.3.1 波峰焊设备－部件4.3.1 波峰焊设备－部件切引线机 纸基砂轮式 镶嵌式硬质合金刀 全硬质合金无齿刀4.3.1 波峰焊设备－部件4.3.1 波峰焊设备－部件传输机构 1.夹持印刷电路板的宽度能够调整,以满足不同尺寸类型的印刷电路板的需求. 2.运行必需平稳,在运行中能维持一个恒定的速度 3.为满足产量及最佳焊接时间的需要,传输速度一般要求在0.25~3m/min范围内可无级调速 4.印刷电路板通过波峰时有微小的仰角,其角度一般要求在4~9°范围内可调整4.3.1 波峰焊设备－部件4.3.1 波峰焊设备－部件空气刀5 再流焊5 再流焊再流焊类型： 1.对流红外再流焊 2.热板红外再流焊 3.气相再流焊（VPS） 4.激光再流焊5.1 再流焊－工艺参数5.1 再流焊－工艺参数1.温度曲线的确定原则； 2.实际温度曲线的确定； 3.温度曲线的测定方法null5.1.1 再流过程－温度曲线的确定原则焊锡膏的再流过程(1) 预热区(加热通道的25-33%)。钎料膏中的溶剂开始蒸发。温度上升必须慢(2-5oC/秒)，以防止沸腾和飞溅形成小锡珠，同时避免过大热应力。 (2) 活性区(33-50%, 120-150oC)。使PCB均温。同时助焊剂开始活跃，化学清洗行动开始。 (3)和(4) 再流区(205-230oC)。钎料膏中的金属颗粒熔化，在液态表面张力作用下形成焊点表面。 (5) 冷却区。焊点强度会随冷却速率增加而稍微增加，但太快将导致过大热应力(应小于5oC/秒)。再流温度曲线null5.1.2再流过程－实际温度曲线的测定 优化的再流温度曲线是SMT组装中得到优质焊点的最重要因素之一。 再流温度曲线的影响参数中最主要的是传送带速度和每个加热区的温度。 设定再流温度曲线的辅助工具：温度曲线仪、热电偶、焊锡膏参数。图：将热电偶附着在PCB焊盘及元器件引线/金属化层之间热电偶附着方法： (1) 采用Sn-Ag合金的高温软钎焊； (2) 用少量热导膏覆盖住热电偶，再用高温胶带粘住； (3) 高温胶，如氰基丙烯酸盐粘合剂。null5.2 焊锡膏的再流过程及工艺参数的影响5.2.1 再流温度曲线参数及其影响图 预热不足或过多的再流温度曲线null5.2.2 钎料膏的再流过程及工艺参数的影响 再流温度曲线参数及其影响图 再流太多或不足null5.2.3 焊锡膏的再流过程及工艺参数的影响 再流温度曲线参数及其影响图 冷却过快或不足null5.3.1 焊锡膏再流焊缺陷 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 钎料球钎料球直径不能超过焊盘与印制导线之间的距离；600mm2的范围内不能出现超过5个钎料球。工艺认可标准产生原因(1) 丝印孔与焊盘不对位，印刷不精确，使钎料膏弄脏PCB； (2) 钎料膏在氧化环境中暴露过多，吸入水分过多； (3) 加热不精确，太慢且不均匀； (4) 加热速率太快且预热时间过长； (5) 钎料膏干得太快； (6) 助焊剂活性不足； (7) 太多颗粒很小的钎料合金粉末； (8) 再流过程中助焊剂的挥发不适当。null5.3.2 焊锡膏再流焊缺陷分析桥连产生原因(1) 钎料膏粘度过低； (2) 焊盘上钎料膏过量； (3) 再流峰值温度过高。开路产生原因(1) 钎料膏量不足； (2) 元件引线的共面性不好； (3) 钎料熔化及润湿不好； (4) 引线吸锡或附近有连线孔。6 焊接技术新进展6 焊接技术新进展1.惰性气体保护焊接 2.穿孔再流焊 3.焊料无铅化 4.免清洗焊接工艺