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影响波峰焊接品质的因素
发布时间:2019-08-23

影响波峰焊焊接品质的因素:

一、PCB的产品设计

1、组装加工中PCB面的应力分布

PCB是一个不良构件,承载不均匀载荷,本身可翘曲。目前没有标准确定元器件损坏前的最大翘曲度,但是要对组装件的翘曲度进行管控。

2、元器件间距

SMC/SMD安装焊盘之间到晶体管焊盘和SOP引线焊盘之间,最小间隔为1.27mm.

3、阻焊膜的设计

A、在两焊盘之间无导线通过时,可采用阻焊掩膜窗孔形式,当两焊盘间有导线通过时,则采用图b形式,以防止桥连。

B、当有两个以上靠得很近的SMC的焊盘共用一段导线时,应用阻焊膜将其分开,以免钎料收缩时产生应力使SMC移位或拉裂。

4、焊盘与孔的同心度

在单面PCB中焊盘与孔不同心,则几乎百分百会产生孔穴、气孔或吃锡不均匀等焊接缺陷。

5、孔、线间隙对波峰焊接的影响

推荐值(0.05mm~0.2mm)。在采用自动插件情况下,采用的间隙(0.3~0.4)比较好。

二、助焊剂和焊料的选型

1、助焊剂的作用

作用1:获得无锈蚀的金属表面,并保持该被焊表面的洁净状态。

作用2:对表面张力的平衡施加影响,减少接触角,促进钎料漫流。

2、助焊剂的分类

IPC/J-STD-004将助焊剂划分为天然松香(Rosin)、合成松香(Resin)(免洗)、有机物(Organic)和无机物(Inorganic)四大类。

水溶性助焊剂:助焊剂成分在水中溶解度大,活性强,助焊性能好,焊后残留物易溶于水。

3、无铅波峰焊接用钎料合金

3.1、Sn-Ag二元合金:熔点221℃,常用Sn-3.5Ag,价格高

3.2、Sn-Cu系合金:熔点227 ℃,常用Sn-0.7Cu,价格低,

润湿性差,需活性较强的助焊剂。毛细作用能力低,难以吸入PTH孔中。氧化渣多。

 3.3、Sn-Ag-Cu(简称SAC)钎料合金:熔点217 ℃,常用

Sn-3.0Ag-0.5Cu(简称SAC305),不仅保持了Sn-Ag合金的

优良的力学性能,使熔点降低,还减弱了Cu的恶劣影响。

三、焊接工艺及焊接设备

1、焊接工艺

波峰焊接工艺流程图

波峰焊接工艺流程图.png

2、焊接设备

2.1、紫光日东可量化助焊剂均匀性控制系统的研制与应用

2.1.1、提高助焊剂穿透性研究

2.1.2、改善助焊剂雾化效果研究

2.1.3、路径优化研制与应用

2.1.1、提高助焊剂穿透性研究

2.1.2、改善助焊剂雾化效果研究

玻璃转子流量计,超声波发生器提高雾化效果

2.1.3、路径优化研制与应用

路径优化功能

2.1.3、路径优化研制与应用

节省助焊剂达27%

有效利用率达75%以上

2.2、紫光日东预热模块红外热风任意组合,高效均匀

一段红外+二段热风组合预热

2.3、紫光日东低氧化渣波峰喷口及流道的设计与应用

2.3.1、氧化渣分类       

2.3.2、波峰焊工艺参数对钎料氧化量的影响

氧化量= f (落差、接触面积, 流速系数,温度系数)                                          

变量:落差、流速、接触面积

定量:焊锡温度

各参数对氧化渣量的影响因子

波峰高度  :波峰温度  :助焊剂喷涂量 = 0.7  :0.16  :0.14

2.3.3、减少氧化渣量的设备改进措施

1:增加导流装置、防氧化套及可变喷口

2:提高波峰平稳性

新型精密铸造+搪瓷叶轮设计  0.25MM以内

3:降低落差

4:减少锡流量、提高波峰稳定性  1.96KG/8小时