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无铅锡环在PCB电子和SMT焊接过程中的问题解决方案

类别:无铅锡新闻 发布时间:2018-04-02 08:00:09 关键词:无铅锡环,smt,波峰焊,bga焊球

焊锡环在电子组装过程中的不同工艺阶段有不同的性能要求:使用前焊锡环应具有较长的储存寿命,在一定时间内不发生化学变化,不发生焊料与助焊剂分离,不发生黏度变化,并且要求吸湿性小、低毒、无腐蚀性;印刷时应具有良好的印刷性能,包括顺利填充模板且无溢出,脱模顺利且不堵塞模板开孔或点涂管嘴;成型要好无重大形状缺陷,放置一段时间后不发生塌陷;具有较长的工作寿命,印刷后放置于常温下可保持在一定的时间内不变质;回流焊接是应具有良好的润湿性能,焊料在母材上铺展良好;不发生飞溅现象,尽量减少焊接过程中产生的焊料球;焊后应具有良好的焊接强度,确保时间组装的可靠性;焊后残留物有良好的稳定性,绝缘且无腐蚀作用,且易于清洗。尤其是焊接过程中所需的要求,如图1所示,焊接过程中焊锡环活化温度必须覆盖整个钎焊温度,一般从80℃开始发挥到冷却后180℃{无铅}或150℃{有铅},整个变化过程中助焊剂焊后重量损失率可达94.48%。

焊接过程中焊锡环重量损失率

根据以上要求,选择焊锡环时必须从材料特性和工艺特性进行考虑,并依据测试方法进行评估。焊锡环材料特性包括颗粒度、黏度、熔点及表面绝缘电阻等,工艺特性包括可印刷性、抗热塌性、润湿性、焊球可控性、可检查性{探针测试}、可靠性{绝缘电阻及电迁测试}及抗腐蚀性等{影响模板寿命及焊点质量}。从目前企业实际情况来看,大多数都不具备检测能力。因此对技术人员来说,通过日常的经验积累,掌握焊锡环的经验判断方法是可行的。(1)焊料颗粒是将合金熔化后,通过高压惰性气体喷雾或超声波雾化形成,再通过多次过筛得到统一的尺寸,其形状、大小及比重对于焊锡环的黏度及印刷性有直接的影响。韩料颗粒形状分为无规则和球形两种,无规则颗粒焊锡环黏度更高,因为颗粒直接由着“互锁”作用导致流动性差,而球形颗粒的延展性更高。焊料颗粒太大不易印刷,太小则会增加单位体积的焊锡环表面积而易被氧化,造成空洞、焊球等缺陷。同时由于布线、阻焊膜、元件标记、加工精度及印刷机导致水平度的影响,印刷时PCB焊盘与钢网之间存在的间隙很容易漏出过小的颗粒造成沾污。不同合金比重的焊锡环印刷工艺窗口是不同的,比重太小会增加塌陷及针孔的出现,过高会使焊锡环印刷性变差,一般模板漏印合金颗粒占焊锡环总重量的88%~91%,对于点涂等注射方法,含量可低至80%~85%。验证焊锡环颗粒可通过显微镜{带分析设备}对所摄像范围内的颗粒直径进行测量,参考J-STD-006来判断。

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