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焊接工艺--锡膏的介绍

锡膏优点 1.回流焊后残留物极少,具有极高的表面绝缘阻抗。 2.连续印刷性及落锡性好,在长时间印刷后仍能与开始印刷时效果一致,不会产生微小 锡球和塌落,贴片元件不会偏移 3.印刷时具有优异的脱膜性,可适用于0.5mm到0.3mm的细间距器件贴装 4.溶剂挥发慢,可长时间印刷而不会影响锡膏的印刷粘度 5.具有极佳的焊接性能,可在不同部位表现出适当的润湿性,焊后残留物腐蚀性小 6.产品储存稳定性好,可在5℃-15℃温度下保存,有效期可长达7个月 7.回流焊时产生的锡球极少,有效的改善短路的发生。焊后焊点光泽良好,强度高,导 电性能优异 8.适用的回流焊方式:对流式、传导式、红外线、气相式、热风式、镭射式
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TS-PR66SMU-R 立式脉冲热压机
热压焊
2、热压焊的种类(大的区分有2种)
☺ 弯钩型 将端子▪12
通電終了時
(b)
热压焊
☺ 狭缝型‥‥‥整流器等的沟槽内将导线压入进行压焊。
加圧前
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加圧
加圧後
热压焊
3、脉冲热压机的工作原理
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热压焊
1、什么是热压工艺?
☺热压工艺是脉冲加热回流焊接(pulse-heated reflow soldering)的俗称,简单 的说,此工艺就是将两个预先上好了助焊剂、镀了锡的零件加热到足以使焊 锡熔化的温度(无铅焊锡熔点:217℃),冷却固化后,这两个零件就通过固 化的焊锡形成一个永久的电气机械连接。
焊接工艺介绍
锐泽科技工艺室
2012年11月
教材目录
第一章.锡焊方式 ▪ 烙铁焊 ▪ 浸焊 ▪ 波峰焊 ▪ 热压焊 ▪ 回流焊 ▪ 激光焊 第二章.焊料介绍 锡丝/锡条/锡膏
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锡焊方式
从微观角度来分析锡焊过程的物理/化学化,锡焊是通过“润湿”,“扩散”,“冶 金”三个过程完成的。 焊料先对金属表面产生润湿,伴随着润湿现象发生,焊料逐渐向铜金属扩散,在焊料 与铜金属的接触界面上生成合金层,使两者牢固的结合起来。
1.红外回流焊
加热方式:采用红外辐射及强制热风对流的复合加热方式 色彩灵敏度:基板组成材料和元件的包封材料对红外线的吸收比例不同 阴影效应:辐射被遮挡而引起的升温不匀
焊接原理:
焊接时,SMA随着传动链匀速地进入隧道式炉膛,,焊接对象在炉膛内依次通过三个区域 • 先进入预热区,挥发掉焊膏中的低沸点溶剂, • 然后进入回流区,预先涂敷在基板焊盘上的焊膏在热空气中熔融,润湿焊接面完成焊接 • 进入冷却区使焊料冷却凝固。 优点:预热和焊接可在同一炉膛内完成,无污染,适合于单一品种的大批量生产; 缺点:循环空气会使焊膏外表形成表皮,使内部溶剂不易挥发,回流焊期间会引起焊料飞 溅而产生微小锡珠,需彻底清洗。
变出低电压大电流 使脉冲压头发热
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变压器
热压焊
行业样例:PCB&LCM焊接 ▪ 目的:LCM模组焊于主板PCB ▪ 工具:脉冲热压机 ▪ 制程参数:压接时间/温度/压力;压头平整度,对位精度,压接位置控制
(机器设定参考参数:4~6S,380℃~400℃,实测约230 ℃ ~250℃,3~5kgf/cm2) 图示:
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焊接位
回流焊
回流焊由于采用不同的热源,回流焊机有:热板回流焊机、热风回流焊机、红 外回流焊机、红外热风回流焊机、汽相回流焊机、激光回流焊机等。不同的加 热方式,其工作原理是不同的。
型号:埃塔S10-N氮气无铅回流焊 主要客户:冠捷,华为,富士通,比亚迪,中兴,格力
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回流焊
产品零件耐温程度一定程度上决定着所用锡膏种类!
注:无铅锡膏中,掺 铋元素越高,则熔点 越低;掺金属银元素 越高,则焊点牢固性 越强,越不容易脱落
主要作用: 挥发助焊剂中的溶剂,使助焊剂呈膠粘狀。液态的助焊
剂内有大量溶剂,主要是无水酒精,如直接进入锡缸,在 高溫下会急据的挥发,产生气体使焊料飞溅,在焊点內形 成气孔,影响焊接品质。
活化助焊劑,增加助焊能力。 在室溫下焊剂还原氧化膜的作用是很缓慢的,必須通過加 热使助焊剂活性提高,起到加速清除氧化膜的作用
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回流焊
2.热板回流焊
加热方式:SMA与热板直接接触传导热量,与红外回流焊不同的是加热热源是热板 焊接原理:与上述相同 适用性:小型单面安装的基板,通常应用于厚膜电路的生产
3.汽相回流焊 (简称VPS)
加热方式:通过加热一种氟碳化合物液体(俗称“氟油”),使之达到沸腾(约215℃)
而蒸发,用高温蒸气来加热SMA
缺点:
• 激光光束宽度调节不当时,会损坏相邻元器件; • 虽然激光焊的每个焊点的焊接时间最低仅300ms,但它是逐点依次焊接,而不是整体一次 完成,所以它比其它焊接方法缓慢 • 设备昂贵,因此生产成本较高,阻碍了它的广泛应用
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第二章 焊料介绍
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1. 常用焊料
焊锡丝
焊锡条
☺ 通过在热压头上加载一定的脉冲电压,利用低电压大电流,令高阻抗的热压头发热,将与
此相接触的物体升温!当温度升至焊锡的熔点之后,与之相接触的两物体将熔接在一起。
触摸屏
PLC
温控器
固态继电器
通信线
信号线
输出420mA
驱动固态
固态输出需要的 电压
温度变送 器
热电偶线 铜极及压头组件
1 热电偶反馈温度 2
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外热
内热
恒温
烙铁焊
▪ 烙铁焊过程
焊锡
烙铁
准备
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加热
加入焊锡
拿开
将烙铁头放
锡丝
焊锡
在要焊锡部
熔解适量

加热
如没将母材充分加热,焊锡溶解后也不能粘在母材上
(烙铁不是溶解焊锡的工具,而是给母材加热的工具)
拿开烙 铁头
波峰焊
波峰焊是一种传统的机械自动焊接方式,它是为适应通孔插装印制电路板的焊接而 产生的。它优点在于焊点可靠性高,一致性好,效率高,成本低等特点,明显优于 烙铁焊,在规模生产中已普遍采取这种焊接方式。
裝板
涂敷焊剂
预热
焊接
热风刀
冷却
卸板
波峰焊工艺曲线解析
预热开始 与焊料接触
达到润湿
与焊料脱离 焊料开始凝固 凝固结束
预热时间 润湿时间
停留/焊接時間
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工艺时间
冷却時間
波峰焊
(1)涂敷助焊剂 当印制电路板元件进入波峰焊机后,在传送机构的带 动下,首先在盛放液态助焊剂槽的上方通過,设备將 通過一定的方法在其表面及元器件的引出端均匀涂上 一层薄薄的助焊剂。
锡焊
烙铁焊 浸焊 波峰焊 热压焊 回流焊
---------烙铁台(人工) ---------锡炉(人工) ---------波峰焊机(机械自动) ---------哈巴焊机(机械自动) ---------回流焊机(机械自动)
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烙铁焊
按加热方式分类:外加热式,内加热式,恒温式
外热型:发热电阻在电烙铁的外面,既适合于焊接大型的元部件,也适用于焊接小型的元器件。由 于发热电阻丝在烙铁头的外面,有大部分的热散发到外部空间,所以加热效率低,加热速度较缓 慢。一般要预热6~7分钟才能焊接
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波峰焊
(2)预热 印制电路板表面涂敷助焊剂后,紧接著按一 定的速度通過預热区加熱, 使表面溫度逐步 上升至90-110度。
主要作用: 减少焊接高温对被焊母材的热冲击。 焊接温度约245℃,在室温下的印制
电路板及元器件若直接進入锡槽,急剧的升 温会对它们造成不良影响。
减少锡槽的温度损失。 未经预热的印制电路板与锡面接触時,使锡 面温度会明显下降,从而影响润湿、扩散的 进行。
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回流焊
4.激光回流焊
加热方式:激光再流焊是一种新型的再流焊技术,它是利用激光光束直接照射焊接部位而
产生热量使焊膏熔化, 而形成良好的焊点。
激光焊是对其它回流焊方式的补充而不是替代,它主要应用在一些特定的场合。
优点:
• 可焊接一些其他焊接中易受热损伤或易开裂的元器件; • 可以在元器件密集的电路上除去某些电路线条和增添某些元件,而无须对整个电路板加热; • 焊接时整个电路板不承受热应力,因此不会使电路板翘曲 • 焊接时间短,不会形成较厚的金属间化物层,所以焊点质量可靠
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波峰焊
(3)焊接 印制电路板元件在传送机构的带动下按一定的速度缓慢的通过锡峰,使每個焊点与 锡面的接触时间均为3~5秒,在此期間,熔融焊锡对焊盘及元器件引出端充分润湿、 扩散而形成冶金结合层,获得良好的焊点。
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波峰焊
湍流波:波峰口是2-3排交错排列的小孔或 狭长缝,锡流从孔/缝中喷出,形成快 速流动的、形如涌泉的波峰;在焊接过程 中有更多的动能,有利于在紧密间距的片 状元器件之间注入焊料 平滑波:波峰口波峰稳定平稳,可对焊点 进行修整,以消除各种不良现象,所以该 波又称为平滑修整补充波
内热型:加热元件和铜头的相对位置应该是“加热元件在焊锡铜头的内部”,使热量从内部传到烙 铁头,具有热得快,加热效率高,体积小,重量轻,耗电省,使用灵巧等优点。适合于焊接小型 的元器件。但由于电烙铁头温度高而易氧化变黑,烙铁芯易被摔断,且功率小,只有20W,35W, 50W等几种规格
恒温型:温度控制调节,焊料不易氧化,能防止元器件因温度过高而损坏。
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助焊剂
▪ 帮助焊接的材料 H-01型松香助焊剂
• 组成: 松香 溶剂:异丙醇 活化剂
▪ 作用: (1)除去焊接表面的氧化物; (2)防止焊接时焊料和焊接表面再氧化; (3)降低焊料的表面張力; (4)有助于热量传递到焊接区。
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