電子制造工藝中熱控制典型——焊接熱控制
發(fā)布時(shí)間:2011/8/27 11:09:50 訪問(wèn)次數(shù):658
在電子制造過(guò)程中,熱控制應(yīng)用非常廣泛。在半導(dǎo)體制造中,從拉制單晶硅的加熱爐到晶圓清洗后的烘干,晶圓的熱處理以及制造過(guò)程中的許多環(huán)節(jié)都需要考慮熱影響;片式元件制造中的烘干與燒結(jié);印制電路板制造中的熱壓合、熱風(fēng)整平、表面涂覆等,都離不開(kāi)加熱和熱量控制,但最典型的熱控制還是在廣泛使用的焊接技術(shù)中。電子制造中應(yīng)用的焊接技術(shù)種類很多,下面僅以組裝技術(shù)中的焊接為例說(shuō)明熱控制的應(yīng)用。
目前用于電子組裝焊接的方法有多種,既有傳統(tǒng)的手工電烙鐵焊接和波峰焊,又有適應(yīng)超細(xì)元件和多引腳器件焊接而發(fā)展起來(lái)的熱風(fēng)再流焊、汽相再流焊和激光再流焊。不管是哪種方法和設(shè)備,其焊接的過(guò)程均是在一定時(shí)間內(nèi)將焊料與焊區(qū)(元器件引腳和PCB焊盤(pán))加熱到一定溫度,以致焊料熔化并潤(rùn)濕焊接區(qū),形成結(jié)合層;然后開(kāi)始冷卻,焊料凝固形成合格的焊點(diǎn)。在整個(gè)焊接過(guò)程中,存在各種熱控制問(wèn)題,例如:
(1)焊接過(guò)程中必須給焊區(qū)提供足夠的熱量以保證焊料的流動(dòng)性和對(duì)焊區(qū)的充分潤(rùn)濕,特別是在無(wú)鉛焊接中峰值溫度高達(dá)250℃以上,對(duì)一部分對(duì)溫度敏感的元器件和普通PCB來(lái)說(shuō),容易導(dǎo)致元器件的損壞以及PCB變形。
(2)在采用機(jī)器焊接時(shí),特別是波峰焊、再流焊,對(duì)于具體產(chǎn)品來(lái)說(shuō),通常它們的焊接溫度參數(shù)是固定的,但一塊PCB上可能有幾百上千個(gè)大小不一的元件,時(shí)常出現(xiàn)大熱容量元件尚未充分潤(rùn)濕而小熱容量元件已經(jīng)過(guò)熱的問(wèn)題,導(dǎo)致各種焊接缺陷的發(fā)生,甚至?xí)岩恍┰骷䲟p壞。
(3)由于焊接爐性能問(wèn)題,例如熱風(fēng)式再流焊爐中心和邊緣處熱風(fēng)速度、流量配置不當(dāng)導(dǎo)致中心和邊緣處溫度差別過(guò)大,使PCB上元器件不能同時(shí)達(dá)到助焊劑活化和再流焊需要的溫度,引起各種焊接缺陷的發(fā)生。
因此在焊接中根據(jù)具體產(chǎn)品、工藝要求和焊接設(shè)備性能,設(shè)計(jì)合理的溫度控制曲線對(duì)焊接質(zhì)量非常重要,圖7.4.3所示為一種焊料的5個(gè)階段熱控制溫度曲線設(shè)計(jì)示意圖。同時(shí),采取可靠的溫度監(jiān)測(cè)和控制技術(shù),定期對(duì)焊接爐熱性能進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù),對(duì)于保證質(zhì)量穩(wěn)定性也是不可缺少的。 H00C68N
在電子制造過(guò)程中,熱控制應(yīng)用非常廣泛。在半導(dǎo)體制造中,從拉制單晶硅的加熱爐到晶圓清洗后的烘干,晶圓的熱處理以及制造過(guò)程中的許多環(huán)節(jié)都需要考慮熱影響;片式元件制造中的烘干與燒結(jié);印制電路板制造中的熱壓合、熱風(fēng)整平、表面涂覆等,都離不開(kāi)加熱和熱量控制,但最典型的熱控制還是在廣泛使用的焊接技術(shù)中。電子制造中應(yīng)用的焊接技術(shù)種類很多,下面僅以組裝技術(shù)中的焊接為例說(shuō)明熱控制的應(yīng)用。
目前用于電子組裝焊接的方法有多種,既有傳統(tǒng)的手工電烙鐵焊接和波峰焊,又有適應(yīng)超細(xì)元件和多引腳器件焊接而發(fā)展起來(lái)的熱風(fēng)再流焊、汽相再流焊和激光再流焊。不管是哪種方法和設(shè)備,其焊接的過(guò)程均是在一定時(shí)間內(nèi)將焊料與焊區(qū)(元器件引腳和PCB焊盤(pán))加熱到一定溫度,以致焊料熔化并潤(rùn)濕焊接區(qū),形成結(jié)合層;然后開(kāi)始冷卻,焊料凝固形成合格的焊點(diǎn)。在整個(gè)焊接過(guò)程中,存在各種熱控制問(wèn)題,例如:
(1)焊接過(guò)程中必須給焊區(qū)提供足夠的熱量以保證焊料的流動(dòng)性和對(duì)焊區(qū)的充分潤(rùn)濕,特別是在無(wú)鉛焊接中峰值溫度高達(dá)250℃以上,對(duì)一部分對(duì)溫度敏感的元器件和普通PCB來(lái)說(shuō),容易導(dǎo)致元器件的損壞以及PCB變形。
(2)在采用機(jī)器焊接時(shí),特別是波峰焊、再流焊,對(duì)于具體產(chǎn)品來(lái)說(shuō),通常它們的焊接溫度參數(shù)是固定的,但一塊PCB上可能有幾百上千個(gè)大小不一的元件,時(shí)常出現(xiàn)大熱容量元件尚未充分潤(rùn)濕而小熱容量元件已經(jīng)過(guò)熱的問(wèn)題,導(dǎo)致各種焊接缺陷的發(fā)生,甚至?xí)岩恍┰骷䲟p壞。
(3)由于焊接爐性能問(wèn)題,例如熱風(fēng)式再流焊爐中心和邊緣處熱風(fēng)速度、流量配置不當(dāng)導(dǎo)致中心和邊緣處溫度差別過(guò)大,使PCB上元器件不能同時(shí)達(dá)到助焊劑活化和再流焊需要的溫度,引起各種焊接缺陷的發(fā)生。
因此在焊接中根據(jù)具體產(chǎn)品、工藝要求和焊接設(shè)備性能,設(shè)計(jì)合理的溫度控制曲線對(duì)焊接質(zhì)量非常重要,圖7.4.3所示為一種焊料的5個(gè)階段熱控制溫度曲線設(shè)計(jì)示意圖。同時(shí),采取可靠的溫度監(jiān)測(cè)和控制技術(shù),定期對(duì)焊接爐熱性能進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù),對(duì)于保證質(zhì)量穩(wěn)定性也是不可缺少的。 H00C68N
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