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无铅焊接工艺的优化和监控

放大字体  缩小字体 发布日期:2010-12-01  浏览次数:549

\器件焊端镀层是另外一项没有被仔细了解和控制的材料参数。镀层的材料(例如NiPd或Sn等等)、镀层的工艺(例如无极电镀,浸镀等等)、以及镀层的厚度,将决定用户的库存能力,可焊性以及质量问题或故障模式。而这些也会因为无铅技术到来而有所变化。以往不太需要注意的,现在也许会成为不得不给于关注的。PCB焊盘的镀层也一样,材料、工艺和厚度都必须了解和给于适当的控制。读者可以参考我以往相关的文章,以及去需求更多的知识。总之,要有良好的工艺设置,用户必须首先知道自己的材料和设计需求。从需求上制定应该有的温度曲线标准。 k热耦的设置有了工艺标准后,要确保焊接温度和时间的准确设置,首先我们必须要有较可靠的测量方法来协助判断。热耦测量几乎是SMT界统一的做法。虽然历史悠久,用户也不陌生,但这方面在无铅技术中的讲求精准上还有需要注意的地方。
首先是PCBA上热冷点的选择。为了同时照顾到PCBA上所有焊点的质量,这是个十分关键的工作。因为一旦最热和最冷点的温度设置对了,那其他各点的温度肯定就在合格范围内。由于无铅的温度窗口小了,以往靠目视判断热冷点的方法就越来越不可靠了。必须使用观察熔化次序的做法来达成目的。再由于温度的提高,工艺工程师还必须注意一些无法从熔化情况看出而属于较热或较敏感的器件封装的温度。例如QFN,BGA和一些接插座等等。 j/e''VaX3p 
接下来就是热耦的选择和安装方法。目前使用的热耦基本上几乎都是K类热耦。这是因为市面上的测温仪器都设计来对这类热耦进行测量误差补偿。但即使都是K类热耦,也有不同的线直径和长短之分。选择适当您安装热耦方法的直径。在不需要利用热耦的机械或弹力时尽量选择细小热耦。在任何情况下都尽量选择短些的热耦,长度只要够布置测量就行了。安装热耦一般有几种方法,包括高温焊接、高温胶纸、固定胶、机械固定等。它们之间在操作性和精度上都有不同的表现。该注意的,是各种方法都有安装技巧要掌握。我个人比较推荐两种做法的配合使用。一是高温焊接,另一是固定胶+高温胶纸。高温焊接可以提供高精度和可靠的测量,但K类热耦的材料相当难焊接。尤其是使用过和氧化较高的热耦。对于较冷的点也焊接不容易。市面上的电烙铁,虽然标示可以设置到400度或更高,但实际上其热容量和回温能力,在较冷的焊点情况下多不足以处理高温焊接。高温焊接的另外一个弱点是无法使用在不可焊的表面上(如器件封装表面),所以必须配合其他方法来使用。
固定胶的安装方法也很有效。要点是采用遇热不会软化的胶水,以及不能在热耦上造成太大的胶点。尤其应该避免热耦和焊点接触面之间。否则测量结果会偏低几度。由于胶点很小,其作用并没有包括建立防止热耦脱落的功能。所以安装时还必须配合使用小片的高温胶纸来固定。切记跑线和胶纸的连接不能太改变测试点和周边上的对流条件。
不良的热耦安装可以给您带来超过5度的测量误差,而无铅技术中您并没有太大的空间容许这些误差的出现。这是用户们该记住的。所以以往我们不是太重视的技术,在无铅中可能就不能不管了。
 
曲线的设置和调整:
 
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