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波峰焊錫料填充過程

來源: 安徽廣晟德 人氣:1933 發(fā)表時間:2021/09/24 14:43:35
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波峰焊錫點(diǎn)形成過程中,錫液一旦接觸銅箔表面,在焊接區(qū)域會因潤濕及液體的表面張力作用,以及因部品端子與通孔間出現(xiàn)的間隙而出現(xiàn)焊料快速填充的現(xiàn)象。在焊點(diǎn)尚處于融熔狀態(tài)時,會有以下因素影響到這個填充過程,從而對焊點(diǎn)的形成產(chǎn)生影響。

波峰焊溫度曲線示意圖

 

一、波峰焊溫度:


焊點(diǎn)形成過程中,基板銅箔及部品端子經(jīng)預(yù)熱后的初始溫度基本上維持在100~120℃之間。在經(jīng)過波峰時,錫液在與銅箔及端子接觸瞬間便有快速熱傳遞現(xiàn)象發(fā)生。在電烙鐵焊接中,熱傳遞發(fā)生時,加熱芯產(chǎn)生的熱量會持續(xù)傳遞給焊點(diǎn)直至焊點(diǎn)的形成。而波峰焊接持續(xù)的熱量來源于不斷流動的錫液。于是波峰焊接與烙鐵焊接便產(chǎn)生了一種不平衡工藝與平衡工藝之間的差異,加上對焊接時間實施穩(wěn)定控制難度較大等客觀因素,使波峰焊接工藝及過程更加復(fù)雜。僅焊點(diǎn)形成時因溫度因素對焊點(diǎn)形成造成的影響就需考慮以下方面:

 

1、波峰焊接面積的大小<銅箔及電路線>:如果焊接面積太大,熔融狀態(tài)時,焊點(diǎn)與銅箔的熱傳遞速度快,造成接觸區(qū)域溫度損失大,出現(xiàn)因溫度偏低而影響金屬間化合物的形成,從而削弱焊點(diǎn)的強(qiáng)度。

 

2、部品端子的粗細(xì):部品端子粗,過波峰時其短時間吸收的熱量不僅僅從端子外圍向內(nèi)徑傳遞,同時會順著端子內(nèi)部縱向傳遞。大端子部品通常都伴隨著大焊點(diǎn)及粗電路線的情況,這些都會加快熱量的散失。因此,大部品在焊接過程中常常因散熱太快發(fā)生尖刺或通孔上錫量難以滿足品質(zhì)要求的情形。所以在產(chǎn)品整體品質(zhì)判定方面,需考慮這些客觀因素,避免追求這些極端而損傷其他非耐熱部品的現(xiàn)象發(fā)生。(因為要確保這些部品端子形成良好焊點(diǎn),必須在浸錫溫度及速度上作較大調(diào)整。)

 

3、部品端子的長度:部品端子越長,其接觸錫液面的時間較其他部品會提前而分離會相對滯后。因此同樣速度下吸取的熱量較端子短的部品會增多。所以在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,如果考慮從溫度方面改變浸錫效果,部品端子長度的影響是值得關(guān)注的一個項目。

 

二、波峰焊接時間: 


時間在填充過程中的一個方面依然體現(xiàn)在熱傳遞的程度控制方面(即焊點(diǎn)的溫度),但在雙面板浸錫過程中,時間會在填充程度方面產(chǎn)生影響,時間越長,填充越飽和。

 

三、部品端子與通孔間的位置:

 

在此先澄清一種觀點(diǎn),通孔上錫的結(jié)果不是波峰的向上沖力造成的,而是毛細(xì)現(xiàn)象發(fā)生作用的直接結(jié)果。調(diào)整波峰面的高度會改善通孔上錫的效果,也是因為發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象的相對時間延長的原因。正是因為毛細(xì)現(xiàn)象的存在,使得對通孔上錫量的控制可以通過以下幾方面予以實現(xiàn): 

 

1、部品端子與通孔間的相對位置:

 

不知大家在錫爐調(diào)試中有沒有考慮到這一個細(xì)節(jié),如果部品端子與基板通孔完全平行的話。圖1所示,毛細(xì)現(xiàn)象作用下錫液的向上提升變得容易,而如果部品傾斜造成部品端子與基板接觸相挨,因提升過程會受到局部阻礙,這會影響到錫液的向上提升,從而出現(xiàn)通孔上錫量相對減少的。

 

2、間隙:

 

毛細(xì)現(xiàn)象和部品端子與通孔的間隙有關(guān),也就是說與部品端子的大小及通孔直徑的大小有關(guān)。過大過小對通孔上錫量都存在不良影響,通孔間隙太大,需填充焊料的量會增加,而毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生作用,當(dāng)毛細(xì)現(xiàn)象產(chǎn)生的提升力與重力保持平衡時,毛細(xì)現(xiàn)象便不再發(fā)生,因此,上錫量也便基本恒定。但如果間隙太小,波峰表面液體的表面張力便會發(fā)生作用,從而消除毛細(xì)現(xiàn)象的作用,使焊料填充不能進(jìn)行,通孔上錫便不能實現(xiàn)。

 

所以每次新產(chǎn)品試作時,我們需對產(chǎn)品的浸錫狀況予以全面確認(rèn),及時發(fā)現(xiàn)問題,以便聯(lián)絡(luò)客戶改善。避免連續(xù)生產(chǎn)時因這些客觀因素的存在對浸錫效果產(chǎn)生負(fù)面影響的現(xiàn)象發(fā)生,給各項工作的開展帶來困擾。


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