詳解SMT回流爐的發展變遷與工藝要求
發布時間:2019-11-21 瀏覽:次 責任編輯:草莓视频官网
無鉛草莓软件下载黄片工藝是當前表麵貼裝成人草莓视频下载污中最重要的焊接工藝,它已在包括手機,電腦,汽車電子,控製電路、通訊、 LEO 照明等許多行業得到了大規模的應用。越來越多的電子原器件從通孔轉換為表麵貼裝,草莓软件下载黄片在相當範圍內取代波峰焊已是焊接行業的明顯趨勢。那麽草莓软件下载黄片設備究竟在日趨成熟的無鉛化 SMT工藝中會起到什麽樣的作用呢?深圳草莓视频官网電子從整條 SMT 表麵貼裝線的角度來為大家分析一下:
整條 SMT表麵貼裝線一般由錫膏紅膠印刷機、貼片機和草莓软件下载黄片爐等三部分構成。對於貼片機而言,無鉛與有鉛相比,並沒有對設備本身提出新的要求;對於絲網印刷機而言,由於無鉛與有鉛錫膏在物理性能上存在著些許差異,因此對設備本身提出了一些改進的要求,但並不存在質的變化;無鉛的挑戰壓力重點恰恰在於草莓软件下载黄片爐。有鉛錫膏的熔點為 183 度,如果要形成一個好的焊點就必須在焊接時有 0.5 一 3.5um 厚度的金屬間化合物生成,金屬間化合物的形成溫度為熔點以上 10-15度,對於有鉛焊接而言也就是 195 一 200 度。線路板上的電子原器件的最高承受溫度一般為 240 度。因此,對於有鉛焊接,理想的焊接工藝窗口為 195 一 240 度。無鉛焊接由於無鉛錫膏的熔點發生了變化,因此為焊接工藝帶來了很大的變化。目前常用的無鉛錫膏為Sn96Ag0.5Cu3.5 ,熔點為 217 一 221 度。好的無鉛焊接也必須形成 0.5 一 3.5um 厚度的金屬間化合物,金屬間化合物的形成溫度也在熔點之上 10-15度,對於無鉛焊接而言也就是 230-235 度。由於無鉛焊接電子原器件的最高承受溫度並不會發生變化,因此,對於無鉛焊接,理想的焊接工藝窗口為 230-245 度。
工藝窗口的大幅減少為保證焊接質量帶來了很大的挑戰,也對無鉛焊接設備的穩定性和可靠性帶來了更高的要求。由於設備本身就存在橫向溫差,加之電子原器件由於熱容量的大小差異在加熱過程中也會產生溫差,因此在無鉛草莓软件下载黄片工藝控製中可以調整的焊接溫度工藝窗口範圍就變得非常小了,這是無鉛草莓软件下载黄片的真正難點所在。
草莓软件下载黄片爐從整個無鉛工藝角度看對最後的產品質量起著至關重要的作用。但是,從整條SMT生產線的投資角度看,無鉛焊爐的投資往往隻占到整條SMT線投資額的 10-25 %。這也就是為什麽很多電子製造商在轉入無鉛生產後馬上將原有草莓软件下载黄片爐更換成更高品質草莓软件下载黄片爐的原因。
日趨成熟的無鉛工藝究竟對草莓软件下载黄片爐提出了哪些新的要求呢?草莓视频官网從下列幾個方麵來加以分析:
對焊接品質提出的要求
· 如何獲得更小的橫向溫差
由於無鉛焊接工藝窗口很小,因此橫向溫差的控製非常重要。草莓软件下载黄片內的溫度一般受到四個因素的影響:
( 1 )熱風的傳遞
目前主流的無鉛草莓软件下载黄片爐均來取 100 %全熱風及熱風+紅外補償的加熱方式。在草莓软件下载黄片爐的發展進程中也出現過紅外加熱的方式,紅外加熱速度快,對吸熱量大器件能及時補溫,但由於紅外加熱存在不同顏色器件的紅外吸收反射率不同和由於相鄰原器件遮擋而產生陰影效應,而這兩種情況都會造成溫差而使無鉛焊接存在跳出工藝窗口的風險,因此紅外加熱成人草莓视频下载污在草莓软件下载黄片爐的多獨立加熱方式中已被逐漸淘汰,以全熱風及熱風加紅外外補償所取代。
在無鉛焊接中,需要重視熱傳遞效果及熱交換效率。特別對於大熱容量的元器件,如果不能得到充分的熱傳遞及交換,就會導致升溫速度明顯落後於小熱容量器件而導致橫向溫差。草莓软件下载黄片爐體運風結構的設計直接影響熱交換速度。草莓软件下载黄片兩種熱風傳遞方式。一種稱之為微循環熱風傳遞方式,一種稱為小循環熱風傳遞方式。
微循環的熱風中的熱風從加熱板的孔中吹出,熱風的流動在小範圍內流動,周圍熱傳遞效果不佳。小循環的設計由於熱風的流動集中且有明確的方向性。這樣的熱風加熱熱傳遞效果增加 15 %左右,而熱傳遞效果的增加對減少大小熱容量器件的橫向溫差會起到較大的作用。
( 2 )鏈速的控製鏈速的控製會影響線路板的橫向溫差。常規而言,降低鏈速,會給予大熱容量的器件更多的升溫時間,從而使橫向溫差減小。但是畢竟爐溫曲線的設置取決於焊膏的要求,所以無限製的降低鏈速在實際生產中是不現實的。
( 3 )風速與風量的控製草莓视频官网做過這樣一個實驗,保持草莓软件下载黄片爐內的其他條件設置不變而隻將草莓软件下载黄片爐內的風扇轉速降低 3 %,線路板上的溫度便會下降 10 度左右。可見風速與風量的控製對爐溫控製的重要性。
為了實現對風速與風量的控製,需要注意兩點:
a .風扇的轉速應實行變頻控製,以減小電壓披動對它的影響;
b .盡量減少設備的抽排風量,因為抽排風的中央負載往往是不穩定的,容易對爐內熱風的流動造成影響。
c .設備的穩定性
即時草莓视频官网獲得了一個最佳的爐溫曲線設置,但要實現他還是需要用設備的穩定性,重複性和一致性來給予保證。特別是無鉛生產,爐溫曲線如果由於設備原因稍有漂移,便很容易跳出工藝窗口導致冷焊或原器件損壞。所以,越來越多的生產廠家開始對設備提出穩定性測試的要求。 · 氮氣的使用無鉛時代的到來使草莓软件下载黄片是否充氮變成了一個熱門的討論話題。由於無鉛焊料的流動性,可焊性,浸潤性都不及有鉛焊料,尤其是當電路板焊盤采用 OSP 工藝(有機保護膜的裸銅板)時,焊盤容易氧化,常常造成焊點的潤濕角太大和焊盤露銅現象。為了提高焊點質量,草莓视频官网有時需要在草莓软件下载黄片時使用氮氣。氮氣是一種惰性保護氣體,可以保護電路板焊盤在焊接中不被氧化,對提高無鉛焊料的可焊性起到明顯的改善效果。但由於焊料品質的提升及氮氣成本的問題,目前市場使用氮氣焊接的企業並不多見!力鋒氮氣供給係統一般也為選配。
· 有效的冷卻裝置和助焊劑管理係統
無鉛生產的焊接溫度明顯高於有鉛,這就對設備的冷卻功能提出了更高的要求。此外,可控的較快冷卻速度可以使無鉛焊點結構更致密,對提高焊點機械強度帶來幫助。特別是當草莓视频官网生產如通訊背板等大熱容量的線路板時,如果草莓视频官网僅僅使用風冷方式,線路板在冷卻時將很難達到子 5 度/秒的冷卻要求,而冷卻斜率達不到要求將使焊點結構鬆散而直接影響到焊點的可靠性。
無鉛錫膏中往往加有較多的助焊劑,助焊劑殘留物容易堆枳在爐子內部備的熱傳性能,有時甚至會掉到爐內的線路板上麵造成汙染。要在生產過程中殘留排出有兩種方式
(1)抽排風
抽排風是排出助焊劑殘留物的最簡單的方式。但是,草莓视频官网在前文中已提到,過大的抽排風會影響到爐腔內熱風氣流的穩定性。此外,增加抽排風量會直接導致能耗(包括用電和用氮)的上升。
(2)助焊劑過濾係統:由於助焊劑直接對排放對草莓视频APP在线播放造成汙染,力鋒 M 係列, LF 係列, MCR , ROHs 係列均配有助焊劑過濾係統。
(3)多級助焊劑管理係統(強製冷卻)。
助焊劑管理係統一般包括過濾裝置和冷凝裝置,過濾裝置將助焊劑殘留物中的固體顆粒部分進行有效分離過濾,而冷裝置凝則是在熱交換器中將氣態的助焊劑殘留物冷凝成液態,最後匯集在收集盤中集中處理。
對設備材料和構造提出的要求
· 無鉛高溫對設備材料的要求
無鉛生產使設備必須承受比有鉛生產更高的溫度腔翹曲,軌道變形,密封性能變差等一係列問題。如果設備用材出現問題,那麽就會產生爐最終嚴重影響生產。因此,無鉛草莓软件下载黄片爐所使用的軌道應該經過硬化等特殊處理泡,以免長時間使用後出現損壞和泄漏.
· 有效防止爐腔翹曲和軌道變形
而且板金接縫處應經過 x 光掃描確認役有裂縫和氣無鉛草莓软件下载黄片爐的爐腔應使用整塊板金加工而成,如果爐腔是使用小塊板金拚接而成,那麽在無鉛高溫下很容易發生爐腔翹曲。
在高溫和低溫情況下的軌道平行度測試是非常必要的。如果由於用材和設計導致軌道在高溫情況下發生變形,那麽卡板和掉板情況的發生將無法避免。
· 避免擾動焊點的產生
以往的 Sn63Pb37 有鉛焊料是一種共晶合金,其熔點及凝固點溫度是相同的,均為 183 ℃ 。而 snAgcu 的無鉛焊點不是共晶合金,其熔點範圍為 217 ℃ 一 221 ℃ ,溫度低於 217 ℃ 為固態,溫度高於 221 ℃ 為液態,當溫度處在 217 ℃ 至 221 ℃ 之間時合金呈現出一種不穩定狀態。當焊點處在這種狀態時設備的機械振動很容易使焊點形態發生改變,造成擾動焊點,這在電子產品可接受條件! pc 一 A 一 6 10D 標準中是一種不能接受的缺陷。因此無鉛草莓软件下载黄片設備的傳送係統應該具備良好的免震動結構設計以避免擾動焊點的產生。
對降低運營成本提出的要求
· 爐腔的密封性
爐腔的翹曲,設備的泄漏都會直接造成用電用氮量的直線上升,所以,設備的密封性對生產成本的控製至關重要。實踐證明,一個小小的泄漏,哪怕隻有螺絲孔大小的漏氣孔,就可能使氮氣消耗量從每小時15立方米增加到每小時 40立方米。
· 設備的熱保溫性能觸摸草莓软件下载黄片爐的設備表麵(回流區對應的位置)應不覺得燙手(表麵溫度應低於 50 度)。如果覺得燙手則說明草莓软件下载黄片爐的熱保溫性能不佳,大量的電能轉變為熱能散失出來造成無謂的能源浪費。如果在夏天,散失在車間內的熱能會導致車間溫度升高,草莓视频官网還不得不將這些熱能再用空調裝置排放到室外,這就直接導致雙倍的能源浪費。
· 抽排風
如果設備沒有好的助焊劑管理係統,助焊劑的排出全靠抽排風完成,那麽設備在抽出助焊劑殘留的同時也排出了熱量和氮氣,從而直接造成能耗的上升。
· 維護成本
草莓软件下载黄片爐在大批量連續生產中具有極高的生產效率,每小時可以生產幾百塊手機電路板,如果爐子的維護間隔時間短,維護工作量大,維護時間長,就必然會占用較多的生產時間,造成生產效率浪費。為了降低維護成本,無鉛草莓软件下载黄片設備應盡量采用模塊化設計,為設備的維護和維修提供方便
目前,國內外很多先進的電子產品製造商為進一步降低維護對生產效率造成的影響,提出了一個全新的設備維護理念“同步維護”。即在草莓软件下载黄片爐滿負荷工作時,利用設備的自動維護切換係統,使草莓软件下载黄片爐的保養與維護能與生產完全同步進行。這樣的設計完全摒棄了原來''停機維護”的理念,使SMT整線的生產效率獲得了進一步的提升。
對工藝實施提出的要求
高品質的設備隻有通過專業的使用才能產生效益。目前廣大生產廠家在無鉛焊接的生產過程中所遇到的很多問題已不僅僅來自於設備本身,而是需要通過工藝的調整來解決。
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手機產品與軍工產品對草莓软件下载黄片的要求是不一樣的,線路板生產與半導體生產對草莓软件下载黄片的要求也是不一樣的。少品種大批量的生產開始慢慢減少,不同產品對設備要求的差異性開始日趨顯現。未來草莓软件下载黄片的區別將不僅體現在溫區的多少和氮氣的選擇上,草莓软件下载黄片的市場會根據不同產品要求將不斷被細分,這是草莓软件下载黄片成人草莓视频下载污未來可預見的發展方向。焊接成人草莓视频下载污在電子產品的裝配中占有極其重要的地位。一般焊接分為兩大類:一類是主要適用於通孔插裝類電子元器件與印製板的焊接-波峰焊,所謂波峰焊(wavesoldering)即是將熔化的軟釺焊料,經電動泵遷電磁泵噴流成設計要求的焊料波峰,使預先裝有電子元器件的印製板通過焊料波峰,實現元弩件焊端或引腳與印製板焊盤之間機械與電氣連接的軟釺焊;另—類是主要適用於表麵貼裝兀器件與印製板的焊接-草莓软件下载黄片(reflowsoldering),又稱再流焊,所謂草莓软件下载黄片是指通過重新熔化預先分配到印製板焊盤上的膏狀軟鋅焊料,實現表麵貼裝元器件焊端或引腳與印製嚴焊盤之間機械與電氣連接的軟鋅焊,從而實現具有一定可靠性的電路功能。隨著表麵貼裝元器件在電子產品中的大量使用,草莓软件下载黄片接成人草莓视频下载污成為表麵貼裝成人草莓视频下载污中的主要工藝成人草莓视频下载污。它主要的工藝特征是:用焊劑將要焊接的金屬表麵淨化(去除氧化物),使之對焊料具有良好的潤濕性;供給熔融焊料潤濕金屬表麵;在焊料和焊接金屬間形成金屬間化合物;另外可以實現微焊接。
草莓软件下载黄片接是預先在PCB焊接部位(焊盤)施放適量和適當形式的焊料,然後貼放表麵貼裝元器件,利用外部熱源使焊料回流達到焊接要求而進行的成組或逐點焊接工藝。草莓软件下载黄片接與波峰焊接相比具有以下一些特點:
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5、 可采用局部加熱熱源,從而可在同一基本上用不同的草莓软件下载黄片接工藝進行焊接;
6、焊料中一般不會混入不純物,在使用焊錫膏進行草莓软件下载黄片接時可以正確保持焊料的組成。
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草莓软件下载黄片原理與溫度曲線:
從溫度曲線(見圖1)分析草莓软件下载黄片的原理:當PCB進入升溫區(幹燥區)時,焊錫膏中的溶劑、氣體蒸發掉,同時焊錫膏中的助焊劑潤濕焊盤、元器件端頭和引腳,焊錫彎化、塌落、覆蓋了焊盤,將焊盤、元器件引腳與氧氣隔離;PCB進入保溫區時,使PCB和元器件得到充分的預熱,以防PCB突然進入焊接區升溫過快而損壞PCB和元器件;當PCB進入焊接區時,溫度迅速上升使焊錫膏達到熔化狀態,液態焊錫對PCB的焊盤、元器件端頭和引腳潤濕、擴散、漫流或回流混合形成焊錫接點;PCB進入冷卻區,使焊點擬固,完成整個草莓软件下载黄片。
溫度曲線是保證焊接質量的關鍵,實際溫度曲線和焊錫膏溫度曲線的升溫斜率和峰值溫度應基本一致。160℃前的升溫速度控製在1℃/s〜2℃/s,如果升溫斜率速度太快,一方麵使元器件及PCB受熱太快,易損壞元器件,易造成PCB變形;另一方麵,焊錫膏中的溶劑揮發速度太快,容易濺岀金屬成分,產生焊錫球。峰值溫度一般設定在比焊錫膏熔化溫度高20℃〜40℃宅左右(例如Sn63/Pb37焊錫膏的熔點為183°C,峰值溫度應設置在205℃〜230℃左右),回(再)流時間為10s〜60s,峰值溫度低或回(再)流時間短,會使焊接不充分,嚴重時會造成焊錫膏不熔;峰值溫度過高或回(再)流時間長,造成金屬粉末氧化,影響焊接質量,苴至損壞元器件和PCB。
根據草莓软件下载黄片溫度曲線及回流原理,目前市場上的草莓软件下载黄片機一般為簡易四溫區草莓软件下载黄片機,還有大型的六、八甚至十二溫區的草莓软件下载黄片機,而型號為QHL320A的草莓软件下载黄片機采用20段可編程溫度控製,相當於20溫區草莓软件下载黄片機,這樣將回流溫度曲線細分,進而控溫更精確,更加擬合理想的回流溫度曲線,達到完美焊接。
良好的焊接質量從何保障? QHL320A草莓软件下载黄片機除了在控製上完全符合草莓软件下载黄片的溫度曲線以外,同時也可以使用戶真正了解草莓软件下载黄片接的原理。QHL320A草莓软件下载黄片機具有大尺寸透明視窗的功能,用戶可通過透明視窗對整個焊接過程進行全程控製,同時可觀察焊錫膏在整個焊接過程中的變化狀態,易於發現焊接過程中出現的問題,通過參數調整加以改善,從而孳證良好的焊接質量。同時QHL320A草莓软件下载黄片機為小型台式草莓软件下载黄片機,釆用全靜止焊接,有效的防止了大型多溫區草莓软件下载黄片機履帶式傳送所產生的微小振動,此振動有可能在焊接區焊錫膏熔化的濟動狀態下對微小間距的IC (如間距<0.5mm)和元件(如0603、0402和0201等)的焊接產生影響,導致元器件的漂移、錫珠、錫橋等焊接缺陷,而全靜止焊接則完全避免了以上可能出現的缺陷。
設置回(再)流焊溫度曲線的依據:
1、根據使用焊錫膏的溫度曲線進行設萱。不同金屬含量的焊錫膏有不同的溫度曲線,應按照焊錫膏生產廠商提供的溫度曲線進行設置具體產品的回(再)流焊溫度曲線;
2、根據PCB的材料、厚度、是否多層板、尺寸大小等;
3、根據表麵組裝板搭載元器件的密度、元器件的大小以及有無BGA、CSP等特殊元器件進行設置。
4、根據設備的具體情況,例如:加熱區的長度、加熱源的材料、回(再)流焊爐的構造和熱傳導方式等因素進行設置。
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