A面再流焊+B面波峰焊復(fù)合工藝中的問題
發(fā)布時間:2014/5/26 21:21:18 訪問次數(shù):1621
在焊點(diǎn)冷卻凝固過程中,由于以下幾個因素,可能引起焊縫起翹( Lift-off)現(xiàn)象。
①偏析現(xiàn)象;煅b時,KSZ8851SNC焊盤或焊端鍍層中微量的Pb混入Sn-Ag-Cu焊料中,微量Pb在界面容易發(fā)生Pb偏析現(xiàn)象,形成Sn-Ag-Pb的174℃圖20-2焊縫起翹(Lifi-off)現(xiàn)象機(jī)理分析示意圖低熔點(diǎn)層。
②錫釬焊時的凝固收縮現(xiàn)象。焊點(diǎn)冷卻凝固過程中.相對于PCB基板而言,焊點(diǎn)的散熱速度快,當(dāng)焊點(diǎn)溫度降到217℃時,由于凝固收縮現(xiàn)象,使焊點(diǎn)以引腳為中心率先凝固收縮(如焊點(diǎn)上向右上方的箭頭所示);由于基板的熱容量大,溫度高,在焊盤界面處存在殘留液相,基板冷卻過程中向下收縮(如PCB處向下的箭頭所示),而焊盤界面處存在174℃的低熔點(diǎn)層,冷凝收縮時使焊點(diǎn)從焊盤上浮起,造成焊縫起翹(Lifi-off);逶胶,基板內(nèi)部儲存的熱量越多,越容易發(fā)生焊縫起翹。
③一般情況下,PCB在Z軸方向的CTE比X.y方向大,如FR-4板材在Z軸方向的CTE比瓜y方向大4倍,因此Z軸方向受熱變形的應(yīng)力大,焊點(diǎn)冷凝收縮時增加了焊縫起翹的力度。
④焊點(diǎn)凝固時傳輸系統(tǒng)的振動。焊點(diǎn)凝固過程中傳輸系統(tǒng)的振動也會加重焊縫起翹現(xiàn)象。
由于無鉛合金的熔點(diǎn)高、焊點(diǎn)與PCB的CTE不匹配更嚴(yán)重,因此容易出現(xiàn)偏析現(xiàn)象。焊點(diǎn)冷卻凝固過程的時間越長越容易發(fā)生焊縫起翹現(xiàn)象,嚴(yán)重時甚至?xí)斐珊副P剝離。
防止焊縫起翹( Lift-off)現(xiàn)象的方法如下。
①盡量采用單面板。
②不使用Bi、In合金(低熔點(diǎn)更容易發(fā)生Lift-off)。
③無鉛工藝不使用Sn-Pb鍍層元件。
④加快冷卻速度,消除偏析。
⑤瀑加微量元素,消除偏析。
⑥考慮PCB的散熱設(shè)計(jì),使基板內(nèi)部的熱有效釋放。
⑦再流焊+波峰焊復(fù)合工藝中,采用SMD焊盤設(shè)計(jì)。見第5章5.5.1節(jié)6.(7)中圖5-46。
⑧選擇Z軸方向CTE小的PCB材料,減小基板熱收縮(尤其厚度方向)。
⑨焊接設(shè)備的傳輸系統(tǒng)應(yīng)盡量平穩(wěn),不產(chǎn)生振動,創(chuàng)造一個平穩(wěn)的焊點(diǎn)凝固環(huán)境。
在焊點(diǎn)冷卻凝固過程中,由于以下幾個因素,可能引起焊縫起翹( Lift-off)現(xiàn)象。
①偏析現(xiàn)象;煅b時,KSZ8851SNC焊盤或焊端鍍層中微量的Pb混入Sn-Ag-Cu焊料中,微量Pb在界面容易發(fā)生Pb偏析現(xiàn)象,形成Sn-Ag-Pb的174℃圖20-2焊縫起翹(Lifi-off)現(xiàn)象機(jī)理分析示意圖低熔點(diǎn)層。
②錫釬焊時的凝固收縮現(xiàn)象。焊點(diǎn)冷卻凝固過程中.相對于PCB基板而言,焊點(diǎn)的散熱速度快,當(dāng)焊點(diǎn)溫度降到217℃時,由于凝固收縮現(xiàn)象,使焊點(diǎn)以引腳為中心率先凝固收縮(如焊點(diǎn)上向右上方的箭頭所示);由于基板的熱容量大,溫度高,在焊盤界面處存在殘留液相,基板冷卻過程中向下收縮(如PCB處向下的箭頭所示),而焊盤界面處存在174℃的低熔點(diǎn)層,冷凝收縮時使焊點(diǎn)從焊盤上浮起,造成焊縫起翹(Lifi-off)。基板越厚,基板內(nèi)部儲存的熱量越多,越容易發(fā)生焊縫起翹。
③一般情況下,PCB在Z軸方向的CTE比X.y方向大,如FR-4板材在Z軸方向的CTE比瓜y方向大4倍,因此Z軸方向受熱變形的應(yīng)力大,焊點(diǎn)冷凝收縮時增加了焊縫起翹的力度。
④焊點(diǎn)凝固時傳輸系統(tǒng)的振動。焊點(diǎn)凝固過程中傳輸系統(tǒng)的振動也會加重焊縫起翹現(xiàn)象。
由于無鉛合金的熔點(diǎn)高、焊點(diǎn)與PCB的CTE不匹配更嚴(yán)重,因此容易出現(xiàn)偏析現(xiàn)象。焊點(diǎn)冷卻凝固過程的時間越長越容易發(fā)生焊縫起翹現(xiàn)象,嚴(yán)重時甚至?xí)斐珊副P剝離。
防止焊縫起翹( Lift-off)現(xiàn)象的方法如下。
①盡量采用單面板。
②不使用Bi、In合金(低熔點(diǎn)更容易發(fā)生Lift-off)。
③無鉛工藝不使用Sn-Pb鍍層元件。
④加快冷卻速度,消除偏析。
⑤瀑加微量元素,消除偏析。
⑥考慮PCB的散熱設(shè)計(jì),使基板內(nèi)部的熱有效釋放。
⑦再流焊+波峰焊復(fù)合工藝中,采用SMD焊盤設(shè)計(jì)。見第5章5.5.1節(jié)6.(7)中圖5-46。
⑧選擇Z軸方向CTE小的PCB材料,減小基板熱收縮(尤其厚度方向)。
⑨焊接設(shè)備的傳輸系統(tǒng)應(yīng)盡量平穩(wěn),不產(chǎn)生振動,創(chuàng)造一個平穩(wěn)的焊點(diǎn)凝固環(huán)境。
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