无铅焊接工艺的五个步骤
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無鉛銲錫的烙鐵銲接法(发布日期:浏览人数:12~烙鐵前端的形狀~因無鉛銲錫的融點與一般銲錫比較來的高,在銲接點上確實的傳導是一個重點,因此烙鐵的形狀是非常重要的。
一般的鉛筆型的烙鐵其傳達有不完全的現象,更進一步來說,因前端是較微細,所以稍一下的接觸面溫度的上升易有變化。
造成銲接性的不均衡性。
請有必要的注意。
~烙鐵的瓦數~無鉛銲錫在銲接時,烙鐵溫度的下降是真的會受到影響。
溫度回復除了選定優良的烙鐵,其次若是一般使用20W之際,實際上使用40W的烙鐵,若是使用30W的烙鐵時,實際上需使用60W時,若是際溫時,可以輕易的進行銲接。
必須明確的決定烙鐵前端的形狀及瓦數,不然不管作任何銲接也會造成失敗。
~銲錫的線徑~在銲接上依線徑的規格不同溫度的平衡性也有所差異。
即是線徑越粗烙鐵的熱易被奪取。
所以可能的話一次使用細的線徑為重點。
~烙鐵的接觸方法~例如,像是鎳和銅的比較來說,在熱傳導較差的金屬作銲接時,以C型切面在鎳面上用力押住為要領就可順利進行。
此時從線上形成陷入的狀態。
銅和鎳;銅和黃銅等的熱傳導較差的金屬在銲接上熱傳導較差金屬優先加熱其部位,又面積較大的部位,以烙鐵接觸優先加熱。
~烙鐵前端的清潔~烙鐵前端因助銲劑的污染,易引起焦黑並極端的在溫度上升方面造成阻礙。
更進一步來說,在銲接狀況下,烙鐵的前端需經由海棉清潔後在將烙鐵放置到銲接部上。
如此、基本的管理是在無鉛銲錫上一個不得不確實執行的一件事,若是需要在10000個位置上作銲接,不得不將鉻鐵的前端作10000次的清潔作業,這就是所謂的無鉛銲錫。
~海棉管理~海棉請在每天早上用洗潔劑將它洗乾淨吧!在作業中避免銲錫附著在海棉表面上,所以不得不作清潔作業。
在海棉上如一直沾有銲錫,在烙鐵在作清潔時,沾在海棉上的銲錫附著在烙鐵上時,會導致銲錫過多(助銲劑不足)的狀態,無法順利銲接以上是無鉛銲錫銲接作業上需遵守的項目。
其次關於實際的銲接再次說明如下:l 鍍鎳板烙鐵 (Hakko) 929 60瓦溫度330~350℃烙鐵前端3mm C型l 鍍鎳板以外烙鐵 (Hakko) 929 60瓦溫度300~350℃烙鐵前端2mm及3mm C型~銲接條件在決定時~如前記之材質及大小均雖有差異,烙鐵的接觸其次在錫絲插入時,銲錫快速溶解狀態是很容易看出的。
国家标准-》无铅波峰焊接通用工艺规范ICS 31(180L 30 备案号:23055--2008 J国中华人民共和国机械行业标准JB,T 7488—20087488—1 994 代替JB,T无铅波峰焊接通用工艺规范for lead-free General technological specification wavesoldering 2008(07(0 1实施 2008(02(0 1发布员会发布中华人民共禾口国国家发展和改革委JB,r 7488-一2008目次前言( ( ( ( (( ( ((( (( ( ( ( (( ( ( ( (( ( (( ( ( IIl1 范[1| ( ( (( ( ( ( ( (( ( (((12规范性引用文件 ( ( ((1 3术语和定义 ( ((1 4无铅波峰焊接工艺要求?? 3 4(1无铅波峰焊对无铅焊料、印制电路板等关键原材料的要求 3 4(2无铅工艺对波峰焊设备的要求一5 5无铅波峰焊接的工艺流程和工艺控制 (5 5(1无铅波峰焊接的一般工艺流程 ( ( ( 5 5(2无铅波峰焊接的工艺控制 6 6无铅波峰焊接电子组装件产品的质量检验 7 6(1 无铅波峰焊接电子组装件的焊接质量要求 7 6(2无铅波峰焊接焊点的质量要求 7 附录A(资料性附录)无铅波峰焊接常见的主要缺陷11 与对策1A(1焊料球 ( (I1A(2桥连 ( ( (( ( ( ( (1A(3漏焊(不润湿) ( ( ( 12 A(4拉尖 ( ( ( ( ( ( ( 12A(5焊缝起翘与焊盘起翘 ( ( ( ( 13 A(6表面粗糙与裂纹, 14 图1无铅波峰焊接温度曲线示意图 7 图2无铅焊点的润湿角示意图 8图4满足可接受条件的金属化孔图3满足目标条件的金属化孔填充 8填充 ((8 图5 iL壁表面的焊锡润湿不良 ( (9 图6满足目标条件一1,2,( (9 图7满足可接受条件一1,3级2,3级 10网8满足1级要求,2,3级为缺陷一10I 图A(1元件上的焊料球 (1 图A(2器件引脚间的焊料球 I】图A(3元件端头问的桥连 12 图A 4器件引脚之问的桥连 ((125 图A E?制电路板焊盘无焊料 12 图A(6元件端头无焊料 12 图A(7元件端头焊料拉尖 13 图A(8印制电路板焊盘焊料拉尖 13 图A(9焊料与焊盘问局部翘起13 图A(10 焊料与焊盘问翘起 ( 13(IB厂r 7488--20081 图A(1 焊盘与印制电路板之间分离 (13 图A(12无铅焊点表面上的粗糙与裂纹 (14 表1在电子产品生产中推荐使用下列的无铅焊料合金 3 表2无铅印制电路板焊盘表面镀(涂)( 一4 表3无铅元器件焊端表面镀层层4表4带引脚的金属化孔一焊接最低可接受条件 9 表5检查用的放大倍数(焊盘宽度) 10117488--2008 JB,T舀刚本标准代替JB,T 7488一1994《波峰焊工艺规范》。
一、锡膏丝印工艺要求1、解冻、搅拌首先从冷藏库中取出锡膏解冻至少4小时,然后进行搅拌,搅拌时间为机械2分钟,人手3分钟,搅拌是为了使存放于库中的锡膏产生物理分离或因使用回收造成金属含量偏高使之还原,目前无铅锡膏Sn/Ag3.0/Cu0.5代替合金,比重为7.3,Sn63/Pb37合金比重为8.5因此无铅锡膏搅拌分离时间可以比含铅锡膏短。
2、模板不锈钢激光开口,厚度80-150目(0.1-0.25mm)、铜及电铸Ni模析均可使用。
3、刮刀硬质橡胶(聚胺甲酸酯刮刀)及不锈钢金属刮刀。
4、刮刀速度\角度每秒2cm-12cm。
(视PCB元器件大小和密度确定);角度:35-65℃。
5、刮刀压力(图一)1.0-2Kg/cm2 。
6、回流方式适用于压缩空气、红外线以及气相回流等各种回流设备。
7、工艺要求锡膏丝印工艺包括4个主要工序,分别为对位、充填、整平和释放。
要把整个工作做好,在基板上有一定的要求。
基板需够平,焊盘间尺寸准确和稳定,焊盘的设计应该配合丝印钢网,并有良好的基准点设计来协助自动定位对中,此外基板上的标签油印不能影响丝印部分,基板的设计必需方便丝印机的自动上下板,外型和厚度不能影响丝印时所需要的平整度等。
8、回流焊接工艺回流焊接工艺是目前最常用的焊接技术,回流焊接工艺的关键在于调较设置温度曲线。
温度曲线必需配合所采用的不同厂家的锡膏产品要求。
二、回流焊温度曲线本文推荐的无铅回流焊优化工艺曲线说明(如图二):推荐的工艺曲线上的四个重要点:1、预热区升温速度尽量慢一些(选择数值2-3℃/s),以便控制由锡膏的塌边而造成的焊点桥接、焊球等。
2、活性区要求必须在(45-90sec、120-160℃)范围内,以便控制PCB基板的温差及焊剂性能变化等因数而发生回流焊时的不良。
3、焊接的最高温度在230℃以上保持20-30sec,以保证焊接的湿润性。
4、冷却速度选择在-4℃/s。
回流温度曲线如下:(图二)图二中红色曲线推荐对焊点亮度要求的客户回流曲线湿度变化说明:1、焊锡膏的焊剂在湿度升至100℃时开始熔化(开始进入活性时期),焊锡膏在活化区的主要作用是将被焊物表面的氧化层去掉,如果活性区的时间过长,焊剂会蒸发挥过快,也会造成焊点表面不光滑,有颗粒状。
无铅焊接:实施无铅制造本文将描述怎样开始无铅生产、检测工艺过程和对整个工艺作必要的改变...。
无铅制造(Lead-Free Manufacturing)对于一个无铅工艺,必须着手几种考虑,必须建立一定的条件。
首先,一些设备选项和不同的材料可以改进工艺,这些必须在开始无铅焊接之前准备好。
例如,在波峰焊接中,焊锡必须更换。
其次,开始无铅工艺要求一个好的计划,关键问题必须提出,如“我们可能遇到什么焊接缺陷?”“接受与拒绝的标准是什么?”和“在焊锡中允许什么水平的污染?”回流焊接设备(Reflow Soldering Equipment)助焊剂流动管理在无铅回流焊接中,无铅焊锡影响工艺温度,因此影响到加热温度曲线。
由于较高的温度与不同的锡膏化学成分,在焊接期间,不同的残留物将蒸发。
为了以较低的维护停机时间保持机器的清洁,将需要一个适当的助焊剂流动管理系统。
该系统必须在开始无铅回流焊接工艺之前安装与测试(图一)图一、助焊剂流动的管理防止污染进入冷却区受控的冷却达到优化的温度曲线在无铅焊接中推荐一个受控的冷却系统,因为一旦炉子具有适当的冷却能力,液化以上的时间、晶粒结构和板的出来温度都可以得到界定。
自然需要更多的室温风扇。
而推荐使用的是一个高级的直接空气、完全集成的、排热系统。
这个系统设计用于以较低的氮气消耗提供良好的冷却。
该系统通过再循环蒸馏水和丙二醇的混合物来冷却。
这种环境友好的混合物不要求频繁的更换。
板的处理由于在炉中较高的温度,板倾向于翘曲。
可以在炉内安装板的支撑来保持板更平整,结果减少缺陷。
波峰焊接材料与设备(Wave Soldering Materials and Equipment)预热优化由于较高的工艺温度,无铅焊接要求与含铅焊锡不同的助焊剂。
助焊剂类型将决定哪一种预热配置最适合于该工艺。
如果使用水作为助焊剂溶剂,那么推荐用一种石英棒加热器在第一预热区来迅速将板加热。
在第二与第三区,可以用一种强制对流加热模块来在PCB进入波峰之前将水从助焊剂中蒸发出去。
目前,关于无铅焊接材料和无铅焊接工艺的信息已经很多,对于需要开发无铅焊接工艺的工厂来说,正确的选择这些信息,并把它们有机地组合起来就非常重要。
要开发一条健全的、高合格品率的无铅焊接生产线,需要进行仔细地计划,并要为计划的实施作出努力以及严格的工艺监视以确保产品的质量和使工艺处于受控状态。
这些控制与许多的改变有关,如材料、设备、兼容问题、污染问题、统计工艺控制(SPC)程序等。
采用无铅焊接材料,对焊接工艺会产生严重的影响。
因此,在开发无铅焊接工艺中,必须对焊接工艺的所有相关方面进行优化。
1、选择适当的材料和方法在无铅焊接工艺中,焊接材料的选择是最具挑战性的。
因为对于无铅焊接工艺来说,无铅焊料、焊膏、助焊剂等材料的选择是最关键的,也是最困难的。
在选择这些材料时还要考虑到焊接元件的类型、线路板的类型,以及它们的表面涂敷状况。
选择的这些材料应该是在自己的研究中证明了的,或是权威机构或文献推荐的,或是已有使用的经验。
把这些材料列成表以备在工艺试验中进行试验,以对它们进行深入的研究,了解其对工艺的各方面的影响。
对于焊接方法,要根据自己的实际情况进行选择,如元件类型:表面安装元件、通孔插装元件;线路板的情况;板上元件的多少及分布情况等。
对于表面安装元件的焊接,需采用回流焊的方法;对于通孔插装元件,可根据情况选择波峰焊、浸焊或喷焊法来进行焊接。
波峰焊更适合于整块板(大型)上通孔插装元件的焊接;浸焊更适合于整块板(小型)上或板上局部区域通孔插装元件的焊接;局喷焊剂更适合于板上个别元件或少量通孔插装元件的焊接。
另外,还要注意的是,无铅焊接的整个过程比含铅焊料的要长,而且所需的焊接温度要高,这是由于无铅焊料的熔点比含铅焊料的高,而它的浸润性又要差一些的缘故。
在焊接方法选择好后,其焊接工艺的类型就确定了。
这时就要根据焊接工艺要求选择设备及相关的工艺控制和工艺检查仪器,或进行升级。
焊接设备及相关仪器的选择跟焊接材料的选择一样,也是相当关键的。
无铅焊接工艺技术坯睾欷夭Z嗪思悦毕业设计报告(论文)报告(论文)题目:无铅焊接工艺技术作者所在系部:电子工程系作者所在专业:电子工艺与管理作者所在班级:1025204作者姓名:董朋飞作者学号:20103025204指导教师姓名:梁万雷完成时间:2013 年5月28日北华航天工业学院教务处制北华航天工业学院电子工程系毕业设计(论文)任务书指导教师: 教研室主任:系主任:指导教师情况指导教师评定成绩:指导教师签字:_______________________ 年—月—日答辩委员会评语最终评定成绩:答辩委员会主任签字:单位(公章)________ 年—月—日此论文写了无铅焊接工艺技术的产生定义和内容,以及特点;写了无铅焊料,以及无铅焊料的种类,包括Sn-Ag系、Sn-Zn系、Sn-Bi系、Sn-Cu系等等;写了无铅焊接工艺技术的工艺流程,即其工艺的五个步骤,并写了在此基础上产生的新的工艺与设备的应用;写了无铅焊接的常见缺陷“黑盘”现象、表面裂纹(龟裂)、焊点剥离、晶须、离子迁移、元素污染等等,重点研究了“黑盘”现象、表面裂纹(龟裂)、焊点剥离的产生现象,产生机理以及解决措施。
关键词无铅焊接工艺技术工艺流程设备无铅焊料无铅焊接常见缺陷目录第1章绪论 (4)1.1无铅焊接工艺技术的产生 (4)1.2无铅焊接工艺技术的定义 (5)第2章无铅焊料 (6)2.1无铅焊料的提岀与发展阶段 (6)2.2无铅焊料的要求 (7)2.3无铅焊料的种类 (7)2.3.1Sn-Ag 系列 (7)232 Sn-Zn 系列 (8)2.3.3Sn-Bi 系列 (8)2.3.4Sn-Cu 系列 (9)2.4无铅焊料的国内外现状 (9)2.5无铅焊料的问题 (10)第3章无铅焊接工艺流程 (11)3.1工艺流程简介 (11)3.1.1无铅焊接的现状 (11)3.1.2无铅焊接的特点和对策 (12)3.1.3无铅工艺对助焊剂的挑战 (12)3.1.4氮气在焊接中的工艺应用 (14)3.2无铅焊接工艺的五个步骤 (14)第4章无铅焊接工艺技术与设备 (16)4.1无铅焊接工艺技术的特点 (16)4.2新的无铅焊接工艺及设备 (16)4.2.1元器件及PCB板的无铅化 (16)4.2.2焊接设备的无铅化 (16)第5章无铅焊接常见缺陷以及解决措施 (21)5.1缺陷的种类 (21)5.2 “黑盘”现象 (21)5.2.1产生此现象的表现 (21)5.2.2产生机理 (22)5.2.3解决措施 (23)5.3表面裂纹(龟裂) (23)5.3.1产生此现象的表现 (23)5.3.2产生机理 (25)5.3.3解决措施 (26)5.4剥离 (26)5.4.1产生此现象的表现 (26)5.4.2产生机理 (27)543 解决措施 (28)第6章结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (32)无铅焊接工艺技术第1章绪论1.1无铅焊接工艺技术的产生现在的板卡设备上的芯片,都是通过芯片的封装下面的小焊点和PCB板连接的。