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1、v华阳多媒体电子有限公司华阳多媒体电子有限公司v仲恺事业所仲恺事业所 生技部生技部v主讲：王海鸥主讲：王海鸥CEPREI1v主要内容v焊接基本原理v焊接材料v手工焊v波峰焊v再流焊v电子焊接工艺新进展CEPREI2v焊接的三个理化过程：v1.润湿v2.扩散v3.合金化vCu6Sn5，Cu3SnCEPREI3lglsgscosYoung方程：0o90o,意味着液体能够润湿固体；90o180o,则液体不能润湿固体。lglsgs1.1 润湿角解析CEPREI4yVStyyyeSVCG 1G 单位面积内母材的溶解量；y液态钎料的密度；Cy母材在液态钎料中的极限溶解度；Vy液态钎料的体积；S液-固相的接
2、触面积；母材的原子在液态钎料中的溶解系数；t接触时间。1.2 焊接过程扩散溶解母材向液态钎料的扩散溶解溶解量计算公式：CEPREI51.3 焊接过程 合金化界面处金属间化合物的形成)kT/Qexp(Dtdn0d金属间化合物层厚度;t时间;D0材料常数,=1.6810-4 m2/s;Q金属间化合物长大激活能,=1.09eV;n时间指数,=0.5CEPREI61.4 不良焊接图例软钎焊性不良即润湿角大于90o，和/或铺展界面存在缺陷。主要原因有两点：(1)母材表面的氧化物未被钎剂去除干净，使得钎料难以在这种表面上铺展。(2)焊料本已良好润湿母材，但由于工艺不当，使得母材表面的金属镀层完全溶解到液态
3、钎料中，或是形成了连续的化合物相，使已经铺展开的液态钎料回缩，接触角增大。CEPREI71.5 良好焊接图例良好软钎焊性的图示元器件引线软钎焊 性良好即意味着钎料在其表面润湿良好，润湿角小于90o。CEPREI8v铅锡焊料的特性v1.锡铅比例v2.熔点v3.机械性能v4.表面张力与粘度CEPREI9v焊料的杂质含量及其影响CEPREI10v1.助焊剂的作用CEPREI11固体金属的表面结构2.3.1 助焊剂作用 助焊剂要去除的对象母材金属表面的氧化膜固体金属最外层表面是一层0.2 0.3nm的气体吸附层。接下来是一层34nm厚的氧化膜层。所谓氧化膜层并不是单纯的氧化物，而是由氧化物的水合物、氢
4、氧化物、碱式碳酸盐等组成。在氧化膜层之下是一层110m厚的变形层，这是由于压力加工所形成的晶粒变形结构，与氧化膜之间还有12m厚 的微晶组织。CEPREI12v助焊剂应具备的性能CEPREI13v助焊剂的种类CEPREI14CEPREI15CEPREI16v烙铁头的特性v1.温度v2.形状v3.耐腐蚀性CEPREI17CEPREI18v1.焊前准备v2.焊接步骤v3.焊接要领CEPREI19CEPREI20CEPREI21v工艺主要步骤v1.涂覆焊剂v2.预热v3.焊接v工艺参数的设定v1.助焊剂比重v2.预热温度v3.焊接温度v4.焊接时间v5.波峰高度v6.传送角度CEPREI22 高度与
5、角度CEPREI23v补焊内容v1.插件高度与斜度v2.漏焊、假焊、连焊v3.漏插v4.引脚长度CEPREI24CEPREI25v波峰焊机CEPREI26CEPREI27v1.预热器v2.波峰发生器v3.切引线机v4.传输机构v5.空气刀CEPREI28v再流焊类型：v1.对流红外再流焊v2.热板红外再流焊v3.气相再流焊（VPS）v4.激光再流焊CEPREI29v1.温度曲线的确定原则；v2.实际温度曲线的确定；v3.温度曲线的测定方法CEPREI305.1.1 再流过程温度曲线的确定原则焊锡膏的再流过程(1)预热区(加热通道的25-33%)。钎料膏中的溶剂开始蒸发。温度上升必须慢(2-5o
6、C/秒)，以防止沸腾和飞溅形成小锡珠，同时避免过大热应力。(2)活性区(33-50%,120-150oC)。使PCB均温。同时助焊剂开始活跃，化学清洗行动开始。(3)和(4)再流区(205-230oC)。钎料膏中的金属颗粒熔化，在液态表面张力作用下形成焊点表面。(5)冷却区。焊点强度会随冷却速率增加而稍微增加，但太快将导致过大热应力(应小于5oC/秒)。再流温度曲线CEPREI315.1.2再流过程实际温度曲线的测定 优化的再流温度曲线是SMT组装中得到优质焊点的最重要因素之一。再流温度曲线的影响参数中最主要的是传送带速度和每个加热区的温度。设定再流温度曲线的辅助工具：温度曲线仪、热电偶、焊锡
7、膏参数。图：将热电偶附着在PCB焊盘及元器件引线/金属化层之间热电偶附着方法：(1)采用Sn-Ag合金的高温软钎焊；(2)用少量热导膏覆盖住热电偶，再用高温胶带粘住；(3)高温胶，如氰基丙烯酸盐粘合剂。CEPREI325.2 焊锡膏的再流过程及工艺参数的影响5.2.1 再流温度曲线参数及其影响图 预热不足或过多的再流温度曲线CEPREI335.2.2 钎料膏的再流过程及工艺参数的影响 再流温度曲线参数及其影响图 再流太多或不足CEPREI345.2.3 焊锡膏的再流过程及工艺参数的影响 再流温度曲线参数及其影响图 冷却过快或不足CEPREI355.3.1 焊锡膏再流焊缺陷分析 钎料球钎料球直径
8、不能超过焊盘与印制导线之间的距离；600mm2的范围内不能出现超过5个钎料球。工艺认可标准产生原因(1)丝印孔与焊盘不对位，印刷不精确，使钎料膏弄脏PCB；(2)钎料膏在氧化环境中暴露过多，吸入水分过多；(3)加热不精确，太慢且不均匀；(4)加热速率太快且预热时间过长；(5)钎料膏干得太快；(6)助焊剂活性不足；(7)太多颗粒很小的钎料合金粉末；(8)再流过程中助焊剂的挥发不适当。CEPREI365.3.2 焊锡膏再流焊缺陷分析桥连产生原因(1)钎料膏粘度过低；(2)焊盘上钎料膏过量；(3)再流峰值温度过高。开路产生原因(1)钎料膏量不足；(2)元件引线的共面性不好；(3)钎料熔化及润湿不好；(4)引线吸锡或附近有连线孔。CEPREI37v1.惰性气体保护焊接v2.穿孔再流焊v3.焊料无铅化v4.免清洗焊接工艺CEPREI38演讲完毕，谢谢观看！
电子焊接工艺技术ppt（PPT38页)
