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SMT氮气回流焊操作步骤

发布时间:2020-03-18 12:06人气:

氮气回流焊是在回流焊炉膛内充氮气,为了阻断回流焊炉内有空气进入防止回流焊接中的元件脚氧化。氮气回流焊的使用主要是为了增强焊接质量,使焊接发生在氧含量极少(100PPM)以下的环境下,可避免元件的氧化问题。因此氮气回流焊的主要问题是保证氧气含量越低越好。

SMT氮气回流焊操作步骤:

第一步、预热是回流焊的第一步。在预热阶段,整个板组件朝着目标的浸泡或停留温度爬升。预热阶段的主要目标是使整个组件安全稳定地保持在预浸或回流温度下。预热也是一个机会为溶剂锡膏来出气。为了使膏状溶剂被适当地排出,使其安全地达到回流温度,PCB必须以一致、线性的方式加热。回流焊第一阶段的一个重要指标是温度斜率或上升时间。这通常是以每秒摄氏度、C/s来衡量的。这些措施包括:目标处理时间、锡膏波动性和组件考虑因素。重要的是要考虑所有这些过程变量,但在大多数情况下,敏感组件的考虑是最重要的。如果温度变化过快,许多部件就会开裂。最敏感元件能承受的最大热变化率成为最大允许斜率。然而,如果热敏感元件不使用,最大限度地提高吞吐量是非常令人关切的,可以修改侵略斜率率,以改善处理时间。为此,许多制造商将这些斜率提高到3℃/秒的最大允许允许速率。相反,如果使用含有特别强的溶剂的焊膏,加热大会太快,很容易造成失控的过程。随着溶剂的挥发气体可能飞溅焊下垫和上板。锡球在预热阶段主要关注暴力出气。一旦板已上升到预热阶段的温度,是进入浸泡或预回流阶段的时间。

第二步,回流焊热浸(也叫恒温),通常是60至120秒的曝光,用于去除焊膏的挥发物和焊剂的活化,焊剂成分开始在组件引线和衬垫上减少氧化物。过高的温度会导致焊料飞溅或球以及锡膏氧化,连接焊盘和元件端子。同样,如果温度过低,则通量可能无法完全启动。在浸泡区的末端,在回流区之前需要整个组件的热平衡。一个浸泡配置文件建议减少任何三角洲T组件之间的不同大小或如果PCB大会是非常大的。还推荐使用浸泡剖面以减少面积阵列型封装中的排出。

第三步,回流区,也被称为“回流时间”或“液相线以上时间”,是达到最高温度的过程的一部分。一个重要的考虑因素是峰值温度,这是整个过程的最大允许温度。一个共同的峰值温度是20 - 40°C以上的液相线。[ 1 ]这个限制是由组件上的组件具有最低的耐高温(最容易受到热损伤)。一个标准的指导方针是从最易受伤害的部件能承受的最高温度中减去5°C,以达到过程的最高温度。重要的是要监测过程温度,以防止超过这个限度。此外,高温(超过260°C)可能会损坏SMT组件内部的模具,并促进金属间化合物的生长。相反,温度不够热可以防止糊回流充分。

高于液相线的时间,或回流时间,测量焊料是液体的时间。焊剂减少了金属接合处的表面张力以达到冶金结合,使单个焊料粉末球结合在一起。如果型材的时间超过了制造商的规格,结果可能是过早的焊剂活化或消耗,有效地在锡膏形成之前将浆料“烘干”。没有足够的时间/温度关系会导致焊剂清洗动作的减少,导致润湿性差,溶剂和焊剂不充分的去除,以及可能存在的焊点缺陷。专家通常建议尽可能短的时间,但是,大多数的糊剂都规定了最小的30秒,尽管这个具体时间没有明确的原因。一种可能性是,有不测,分析过程中,PCB的地方,因此,设置允许的最小时间减少30秒的一个不可测量的面积不回流的机会。高回流时间也能保证烤箱温度变化的安全范围。理想的润湿时间保持在液相线以上60秒以下。高于液相线的时间可能导致过多的金属间化合物生长,从而导致接头脆性。板和组件也可能在液相线上延长时间损坏,并且大多数元件都有一个明确的时间限制,以确定它们可能在给定的最大温度下暴露于温度下的时间。过多的时间高于液相线可能会捕获溶剂和焊剂,并产生冷或暗关节和焊料空洞的潜力。

第四步、最后一个区域是一个冷却区,逐渐冷却已加工的板并固化焊点。适当的冷却可以抑制过量的金属间化合物形成或对元件产生热冲击。冷却区的典型温度范围从30°到100°C(86 - 212°F)。一个快速冷却速率被选择来创建一个细颗粒结构,最机械的声音。不像最大的上升速度,斜坡下降率往往被忽视。可能是在一定的温度下,斜坡率不那么重要,但是,任何组件的最大允许斜率都应该应用于组件是否升温或冷却。通常建议冷却速率为4℃/秒。在分析过程结果时要考虑的参数。


随着组装密度的提高,精细间距(Fine pitch)组装技术的出现,产生了充氮回流焊工艺和设备,改善了回流焊的焊接质量和成品率,已成为回流焊的发展方向。

(1)防止减少氧化;

(2)提高焊接湿润力,加快润湿速度;

(3)减少锡球的产生,避免桥接,得到较好的焊接质量。

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