PCB焊接基本条件的要求

    【集萃网观察】助焊剂：助焊剂有多种，但无论选用哪种类型，其密度D必须控制在0.82～0.86g/cm3之间。我们选用的是免清洗树脂型助焊剂。该助焊剂除免清洗功能外，具有较好的可溶性，稀释剂容易挥发。还能迅速清除印制电路板表面的氧化物并防止二次氧化，降低焊料表面张力，提高焊接性能。

　　焊料：波峰焊机采用的焊料必须要求较高的纯度，金属锡的含量要求为63%。对其它杂质具有严格的限制，否则对焊接质量有较大的影响。《电子行业工艺标准汇编》中对其它杂质的容限及对焊点的质量影响作了如表1所示的技术分析。

　　杂质

　　最高容限

　　杂质超标对焊点性能的影响

　　铜

　　0.300

　　焊料硬而脆，流动性差

　　金

　　0.200

　　焊料呈颗粒状

　　镉

　　0.005

　　焊料疏松易碎

　　锌

　　0.005

　　焊料粗糙和颗粒状，起霜和多孔的树枝结构

　　铝

　　0.006

　　焊料粘滞起双多孔

　　锑

　　0.500

　　焊料硬脆

　　铁

　　0.020

　　焊料熔点升高，流动性差

　　砷

　　0.030

　　小气孔，脆性增加

　　?

　　0.250

　　熔点降低，变脆

　　银

　　0.100

　　失去自然光泽，出现白色颗粒状物

　　镍

　　0.010

　　起泡，形成硬的不溶化物

　　表1焊料杂质容限及对焊接质量的影响

　　在每天用机8小时以上的情况下，要求每隔一定的周期，对锡槽内的焊料进行化学或光谱分析，不符合要求时要进行更换。

　　印制电路板：选用印制电路板材料时，应当考虑材料的转化温度、热膨胀系数、热传导性、抗张模数、介电常数、体积电阻率、表面电阻率、吸湿性等因素。常用是的环氧树脂玻璃布制成的印制电路板，其各方面的参数可达到有关规定的要求。我们对印制电路板的物理变形作了相应的分析，厚度为1.6mm的印制电路板，长度100mm，翘曲度必须小于0.5mm。因为翘曲度过大，压锡深度则不能保证一致，导致焊点的均匀度差。

　　焊盘：焊盘设计时应考虑热传导性的影响，无论是异形还是矩形焊盘，与其相连的印线必须小于焊盘直径或宽度，若要与较大面的导电区，如地、电源等平面相连时，可通过较短的印制导线达到热隔离。

　　阻焊剂膜：在涂敷阻焊剂的工艺过程中，应考虑阻焊剂的涂敷精度，焊盘的边缘应当光滑，该暴露的部位不可粘附阻焊剂。

　　运输和储存：加工完成的印制电路板，在运输和储存过程中，应当使用防振塑料袋抽真空包装，预防焊盘二次氧化和其它的污染。当更高技术要求时，也可进行荡金处理，或者进行焊料涂镀的工艺处理。

　　元器件的要求

　　可焊性：用于波峰焊接组装的元器件引线应有较好的可焊性。可焊性的量化可采用润湿称量法进行试验，对于试验结果用润湿系数进行评定，润湿系数按下式进行计算：Ơ=F/T

　　式中：Ơ?润湿系数，ŲN/S;

　　F?润湿力，ŲN;

　　T?润湿时间，S。

　　由上式可以看出，润湿时间T越短，则可焊性越好。润湿称量法是精度较高的计量方法，但需要较复杂的仪器设备。如果试验条件不具备，可选用焊球法进行试验，简单易行。

　　有些元器件的引线选用的材料润湿系数很低，为增加其可焊性，必须对这些元器引线或焊?进行处理并涂镀焊料层，焊料涂镀层厚度应大于8ŲM,，要求表面光亮，无氧化杂质及油渍污染。

　　元器件本身的耐温能力：采用波峰焊接技术的元器件，必须要考虑元件本身的耐温能力，必须能耐受260度/10S。对于无耐温能力的元器应剔除。

　　技术条件要求

　　上述的保障条件，只是具备了焊接基础，要焊接出高质量的印制电路板，重要的是技术参数的设置，以及怎样使这些技术参数达到最佳值，使焊点不出现漏焊、虚焊、桥连、针孔、气泡、裂纹、挂锡、拉尖等现象，设置参数应通过试验和分析对比，从中找出一组最佳参数并记录在案。以后再遇到类似的输入条件时就可以直接按那组成熟的参数设置而不必再去进行试验。

　　助焊剂流量控制：调节助焊剂的流量，雾化颗粒及喷?均匀度可用一张白纸进行试验，目测助焊剂喷涂在白纸上的分布情况，通过计算机软件设置参数，再用调节器配合调节，直到理想状态为止。通常板厚为1.6MM。元器件为一般通孔器件的情况下，设定流量为1.8L/H。

　　倾斜角的控制：倾斜角是波峰顶水平面与传送到波峰处的印制电路板之间的夹角。这个角度的夹角对于焊点质量致关重要。由于地球的引力，焊锡从锡槽向外流动起始速度与流出的锡槽后的自由落体速度不一致。如果夹角调节不当会导致印制电路板与焊锡的接触和分离的时间不同，焊锡对印制电路板的浸入力度也不同。为避免这些问题，调节范围严格近控制在6º～10º之间。

　　传送速度控制：控制传送速度在设置参数时应考虑以下诸方面的因素：

　　1助焊剂喷涂厚度：因为助焊剂的流量设定后，基本上是一个固定的参数。传送速度的变化会使喷涂在印制电路板上的助焊剂厚度发生相应的变化。

　　2预热效果：印制电路板从进入预热区到第一波峰这段时间里，印制电路板底面的温度要求能够达到设定的工艺温度。传送速度的快慢会影响预热效果。

　　3板材的厚度：传送速度与板材的厚薄具有相应的关系，厚板的传送速度应比薄板稍慢一点。

　　4单面板和双面板：单面板和双面板的热传导性不同，所要求的预热温度也相应不同。

　　来源：宏力捷