我們?cè)谶M(jìn)行產(chǎn)品smt貼片加工如何保證焊點(diǎn)牢固?
在產(chǎn)品 SMT(表面貼裝技術(shù))貼片加工中,要保證焊點(diǎn)牢固,可以從以下幾個(gè)方面著手:
1. 材料選擇
焊錫膏:
焊錫膏的質(zhì)量對(duì)焊點(diǎn)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(duì)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(wú)鉛焊錫膏,這種焊錫膏的合金成分能夠提供良好的潤(rùn)濕性和機(jī)械性能,使焊點(diǎn)更加牢固。
同時(shí),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(xì)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(zhǔn)確地填充在微小的焊盤(pán)之間,形成牢固的焊點(diǎn)。
元器件引腳和焊盤(pán):
元器件引腳的材質(zhì)和表面處理也會(huì)影響焊點(diǎn)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(qiáng)焊點(diǎn)的結(jié)合力。
焊盤(pán)的設(shè)計(jì)要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),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(pán)表面應(yīng)平整、清潔,無(wú)油污、氧化層等污染物。通常,焊盤(pán)表面會(huì)進(jìn)行熱風(fēng)整平(HASL)、化學(xué)鍍鎳 / 浸金(ENIG)或有機(jī)可焊性保護(hù)劑(OSP)處理。其中,ENIG 處理后的焊盤(pán)具有良好的抗氧化性和可焊性,能夠確保焊點(diǎn)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中保持牢固。
2. 設(shè)備參數(shù)設(shè)置
印刷設(shè)備:
印刷機(jī)的刮刀速度、壓力和角度等參數(shù)會(huì)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(jìn)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(pán)上。例如,如果刮刀速度過(guò)快,可能會(huì)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(diǎn)的牢固性。
印刷模板的厚度和開(kāi)口尺寸也需要精確設(shè)計(jì)。模板厚度一般在 0.1 - 0.2mm 之間,開(kāi)口尺寸應(yīng)根據(jù)元器件引腳間距和焊盤(pán)尺寸進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)于間距較小的元器件,模板開(kāi)口尺寸應(yīng)適當(dāng)縮小,以保證焊錫膏的精準(zhǔn)印刷,防止短路和虛焊。
貼片機(jī):
貼片機(jī)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?xún)?nèi),以確保元器件能夠準(zhǔn)確地放置在焊盤(pán)上。貼裝速度要根據(jù)元器件的類(lèi)型和尺寸進(jìn)行調(diào)整,避免在貼裝過(guò)程中對(duì)元器件造成損壞或移位。例如,對(duì)于小型的片式元器件,可以適當(dāng)提高貼裝速度,但對(duì)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(gè)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(shí)間約為 60 - 90s,回流區(qū)最高溫度應(yīng)根據(jù)焊錫膏的熔點(diǎn)設(shè)定,一般比焊錫膏熔點(diǎn)高 20 - 30℃,時(shí)間約為 30 - 60s。合理的溫度曲線可以使焊錫膏充分熔化、流動(dòng),與元器件引腳和焊盤(pán)形成良好的冶金結(jié)合。如果回流區(qū)溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng),可能會(huì)導(dǎo)致焊料過(guò)度氧化、焊點(diǎn)干癟等問(wèn)題;而溫度過(guò)低或時(shí)間過(guò)短,則會(huì)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(jìn)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(jī)物和氧化物,提高表面活性,使元器件引腳和焊盤(pán)在焊接時(shí)能夠更好地與焊料結(jié)合。
對(duì)元器件進(jìn)行預(yù)烘處理也是一種有效的方法,特別是對(duì)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(guò)程中因水分蒸發(fā)而產(chǎn)生氣泡,從而影響焊點(diǎn)質(zhì)量。預(yù)烘溫度一般在 120 - 150℃之間,時(shí)間為 2 - 4 小時(shí),具體參數(shù)要根據(jù)元器件的規(guī)格和濕度敏感度進(jìn)行調(diào)整。
焊接過(guò)程監(jiān)控:
在回流焊過(guò)程中,可以使用爐溫測(cè)試儀對(duì)回流焊爐的溫度曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)在 PCB 上放置溫度測(cè)試點(diǎn),記錄焊接過(guò)程中的溫度變化情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度異常并進(jìn)行調(diào)整。同時(shí),還可以采用視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)焊接后的焊點(diǎn)進(jìn)行外觀檢查,檢查內(nèi)容包括焊點(diǎn)的形狀、大小、光澤度等。例如,正常的焊點(diǎn)應(yīng)該呈飽滿(mǎn)的半球形,表面有光澤。如果發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)有缺陷,如不飽滿(mǎn)、有針孔或拉尖等,應(yīng)及時(shí)分析原因并采取相應(yīng)的糾正措施。
焊接后檢測(cè)和返修:
焊接完成后,需要對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行全面的檢測(cè)??梢圆捎秒姎鉁y(cè)試(如通斷測(cè)試、絕緣電阻測(cè)試等)來(lái)檢查焊點(diǎn)的電氣性能。對(duì)于檢測(cè)到的不合格焊點(diǎn),需要進(jìn)行返修。返修時(shí),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(yán)格按照返修工藝進(jìn)行操作,避免對(duì)周?chē)脑骷秃更c(diǎn)造成損壞。在返修后,還需要再次進(jìn)行檢測(cè),確保焊點(diǎn)質(zhì)量符合要求。
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