我們在進行產(chǎn)品smt貼片加工如何保證焊點牢固?
在產(chǎn)品 SMT(表面貼裝技術(shù))貼片加工中,要保證焊點牢固,可以從以下幾個方面著手:
1. 材料選擇
焊錫膏:
焊錫膏的質(zhì)量對焊點牢固程度至關(guān)重要。應(yīng)選擇金屬含量合適(一般在 88% - 92% 之間)、助焊劑活性良好的焊錫膏。例如,對于一些高精度、高可靠性要求的電子產(chǎn)品,可選用含錫量高(如 Sn96.5Ag3.0Cu0.5)的無鉛焊錫膏,這種焊錫膏的合金成分能夠提供良好的潤濕性和機械性能,使焊點更加牢固。
同時,要根據(jù)不同的加工工藝和產(chǎn)品要求,選擇合適的焊錫膏顆粒尺寸。通常,細間距元器件的焊接需要使用較小顆粒的焊錫膏,如 Type 4(20 - 38μm)或 Type 5(15 - 25μm),以確保焊錫膏能夠準確地填充在微小的焊盤之間,形成牢固的焊點。
元器件引腳和焊盤:
元器件引腳的材質(zhì)和表面處理也會影響焊點質(zhì)量。例如,引腳鍍錫或鍍金處理可以提高引腳的可焊性。鍍錫層能夠提供良好的焊接界面,防止氧化,使焊料更容易附著,從而增強焊點的結(jié)合力。
焊盤的設(shè)計要符合相關(guān)標準,其尺寸、形狀和表面處理應(yīng)與元器件和焊接工藝相匹配。焊盤表面應(yīng)平整、清潔,無油污、氧化層等污染物。通常,焊盤表面會進行熱風(fēng)整平(HASL)、化學(xué)鍍鎳 / 浸金(ENIG)或有機可焊性保護劑(OSP)處理。其中,ENIG 處理后的焊盤具有良好的抗氧化性和可焊性,能夠確保焊點在長期使用過程中保持牢固。
2. 設(shè)備參數(shù)設(shè)置
印刷設(shè)備:
印刷機的刮刀速度、壓力和角度等參數(shù)會影響焊錫膏的印刷質(zhì)量。刮刀速度一般控制在 20 - 50mm/s 之間,壓力根據(jù)焊錫膏的特性和模板的厚度進行調(diào)整,通常在 2 - 6kg/cm2 之間。合適的刮刀角度(一般為 45° - 60°)可以確保焊錫膏均勻地轉(zhuǎn)移到焊盤上。例如,如果刮刀速度過快,可能會導(dǎo)致焊錫膏印刷不均勻,出現(xiàn)少錫或拉尖等缺陷,從而影響焊點的牢固性。
印刷模板的厚度和開口尺寸也需要精確設(shè)計。模板厚度一般在 0.1 - 0.2mm 之間,開口尺寸應(yīng)根據(jù)元器件引腳間距和焊盤尺寸進行優(yōu)化。對于間距較小的元器件,模板開口尺寸應(yīng)適當(dāng)縮小,以保證焊錫膏的精準印刷,防止短路和虛焊。
貼片機:
貼片機的貼裝精度和速度要合理設(shè)置。貼裝精度應(yīng)控制在 ±0.05mm 以內(nèi),以確保元器件能夠準確地放置在焊盤上。貼裝速度要根據(jù)元器件的類型和尺寸進行調(diào)整,避免在貼裝過程中對元器件造成損壞或移位。例如,對于小型的片式元器件,可以適當(dāng)提高貼裝速度,但對于大型的、引腳較多的集成電路(IC),則需要降低貼裝速度,以保證貼裝精度,為后續(xù)的焊接提供良好的基礎(chǔ)。
回流焊爐:
回流焊爐的溫度曲線是關(guān)鍵因素。一個典型的溫度曲線包括預(yù)熱區(qū)、保溫區(qū)、回流區(qū)和冷卻區(qū)。預(yù)熱區(qū)溫度上升速率一般控制在 1 - 3℃/s,保溫區(qū)溫度通常維持在 150 - 170℃,時間約為 60 - 90s,回流區(qū)最高溫度應(yīng)根據(jù)焊錫膏的熔點設(shè)定,一般比焊錫膏熔點高 20 - 30℃,時間約為 30 - 60s。合理的溫度曲線可以使焊錫膏充分熔化、流動,與元器件引腳和焊盤形成良好的冶金結(jié)合。如果回流區(qū)溫度過高或時間過長,可能會導(dǎo)致焊料過度氧化、焊點干癟等問題;而溫度過低或時間過短,則會出現(xiàn)焊料未完全熔化、虛焊等情況。
3. 工藝控制
焊接前處理:
元器件和 PCB(印刷電路板)在焊接前需要進行清潔處理,以去除表面的油污、灰塵和氧化層。可以采用化學(xué)清洗、等離子清洗等方法。例如,等離子清洗能夠有效地去除有機物和氧化物,提高表面活性,使元器件引腳和焊盤在焊接時能夠更好地與焊料結(jié)合。
對元器件進行預(yù)烘處理也是一種有效的方法,特別是對于濕度敏感的元器件。預(yù)烘可以去除元器件內(nèi)部的水分,防止在焊接過程中因水分蒸發(fā)而產(chǎn)生氣泡,從而影響焊點質(zhì)量。預(yù)烘溫度一般在 120 - 150℃之間,時間為 2 - 4 小時,具體參數(shù)要根據(jù)元器件的規(guī)格和濕度敏感度進行調(diào)整。
焊接過程監(jiān)控:
在回流焊過程中,可以使用爐溫測試儀對回流焊爐的溫度曲線進行實時監(jiān)測。通過在 PCB 上放置溫度測試點,記錄焊接過程中的溫度變化情況,及時發(fā)現(xiàn)溫度異常并進行調(diào)整。同時,還可以采用視覺檢測系統(tǒng)對焊接后的焊點進行外觀檢查,檢查內(nèi)容包括焊點的形狀、大小、光澤度等。例如,正常的焊點應(yīng)該呈飽滿的半球形,表面有光澤。如果發(fā)現(xiàn)焊點有缺陷,如不飽滿、有針孔或拉尖等,應(yīng)及時分析原因并采取相應(yīng)的糾正措施。
焊接后檢測和返修:
焊接完成后,需要對焊點進行全面的檢測。可以采用電氣測試(如通斷測試、絕緣電阻測試等)來檢查焊點的電氣性能。對于檢測到的不合格焊點,需要進行返修。返修時,要使用合適的工具和材料,如熱風(fēng)槍、烙鐵、焊錫絲等,并且要嚴格按照返修工藝進行操作,避免對周圍的元器件和焊點造成損壞。在返修后,還需要再次進行檢測,確保焊點質(zhì)量符合要求。
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