波峰焊 工艺.pdfVIP

怎样的波峰焊接是标准工艺 最近在现场遇到的特别关注是与底面装配的表面贴装电阻元件和顶面安装的连接器的 桥接有关的焊接问题。在焊接方向线上的间隔近的焊盘桥接是存在多时的一个问题。在许多 情况中，把焊盘从方形到圆形的设计转变可减少或解决该问题。另一种方法，使用非活性的、 靠近在线最后焊盘后面的“掠锡”焊盘经常达到目的。 两种方法都从熔化焊锡的表面张力与能力平衡着手。对于方形焊盘，当焊盘离开熔化的 焊锡时，焊锡不能够呈现一个低能量的外形。焊锡从平整的边缘断开，造成桥接。掠锡焊盘 为焊锡提供一个“断开”的地方，或许防止了危害。这个方法假设了足够的元件和印制线路板 (PWB, printed wiring board)的可焊性和受控的上助焊剂、预热和焊接工艺。 锡膏-通孔(PIH, pin/paste-in-hole)工艺是用来减少在制造一些混合技术装配中的工艺 步骤的一种方法。与该方法的经验表明，使用 PIH 工艺消除波峰焊接的温度巡回通常是有 好处的。其中一个优点是消除了大的通孔(through-hole)连接器所出现的桥接。 高密度安装的混合技术装配的增加，驱使许多工艺的创新。特制的“点”或“面”波峰焊接 设备的数量越来越多。选择性焊接托盘(pallet)现在更广泛地用于传统的波峰焊接机器上。 这些托盘针对那些在装配的底面上有已经焊接的、大型、温度敏感有源元件、球栅阵列(BGA, ball grid array)和 QFP(quad flat pack)的通孔元件。 对于进化的和较旧的两种 PWB 设计，新的不同的可焊性保护剂正得到波峰焊接和回流 焊接工艺的亲眛。传统的热风焊锡均涂(HASL, hot air solder leveling)工艺，虽然一般对焊 接性能有好处，但与进化的设计和工艺存在一个问题。在进入的 PWB 中，可能在阻焊层 (solder resist)中吸收 HASL 助焊剂残留物对免洗工艺是有问题的。要求用来从小的通孔中 清除过量焊锡的空气压力，或者在涂镀的两个表面上的压力差，有时引起面与面之间 HASL 涂层的厚度不同。这个不同可能导致在一些要焊接的表面特征上很薄的涂层。可能回造成不 足的可焊性和不满意的焊接表现，甚至当使用有侵蚀性的焊接助焊剂。 为了达到在任何的焊接工艺中的低缺陷率，PWB 和元件端子的表面最终涂层都必须提 供持久的可焊性。涂层必须经受焊接之前的储存时间和环境，以及多次温度巡回而不退化。 在焊接工艺中短的熔湿(wetting)时间要求用来表面元件损伤和一些焊接缺陷。因为 PWB 为 每个焊接的连接提供表面的一半，它必须表现出持续和足够的可焊性特征。 有机可焊性保护剂(OSP, organic solderability preservative)和各种通过电解和浸镀工 艺施用的金属涂料在许多情况中证明是最满意的。任何使用的可焊性保护剂都必须持续地满 足装配与焊接工艺的需求和所要求的产品可靠性。助焊剂、上助焊剂和预热 如图一中所说明的，助焊剂用来提高能量水平，改善要焊接的表面的可熔湿性。用来焊 接电子的助焊剂范围从侵蚀性强的有机酸到传统的松香基材料到弱有机酸，低残留物、低活 性、免清洗助焊剂。松香基助焊剂可能在侵蚀性上变化很大，取决于卤化物类型与含量。侵 蚀性水溶性强有机酸助焊剂的残留物必须通过焊接之后的清洗来去掉。有些松香基材料的残 留物可以留在焊接的装配上。松香包围活性剂，因此防止反应，这种反应可能使装配的可操 作性降级。松香对活性剂含量的比率可决定活性剂的密封有多好。今天使用的大多数免洗波 峰焊接助焊剂是基于弱有机酸配方，琥珀或脂肪酸用乙醇或水作溶剂。装配的操作环境主要 决定是否免洗助焊剂可以留在装配上。 当清洗装配密度高的装配时，从一些元件之间和下面清除所有助焊剂残留物是困难的。 低残留物助焊剂由于留下的残留物对电路危害的可能性很小。他们留下少数较良性的残留 物。因此，免洗助焊剂可能是一个好的选择，甚至是必须清洗。注意，使用低残留物助焊剂， 可焊性特性必须是好的。这些助焊剂不提供较高活性的材料所具有的对可焊性差的帮助。 对于成功的波峰焊接，应用的助焊剂涂层必须是均匀的，厚度上受控的。为了有效，助 焊剂必须渗入孔内和涂在引脚上。一种喷雾上助焊剂的装置，跟着空气刀，提供保证在要焊 接的表面均匀施用助焊剂正确数量的最有些的和受控的方法。空气刀帮助将助焊剂流到孔 内，在装配上更均匀地分布助焊剂，并帮助去掉过多的材料。 在通过波峰焊接之前预热装