无铅波峰焊工艺对波峰焊要求

来源: 尊龙人生就是博官方网站 人气:1059 发表时间:2021/08/23 20:36:02

做出口电子产品的都要求是无铅产品,无铅产品的焊接工艺就要求用到无铅波峰焊和无铅回流焊接,无铅波峰焊接工艺对波峰焊就要有特殊要求,和有铅波峰焊接工艺还是有些不同的。下面广晟德给大家讲一下无铅工艺对波峰焊的要求。

350CE无铅波峰焊机

 

一、无铅波峰焊接工艺对PCB预热温度和锡锅温度的要求


如果采用Sn-0.7Cu作为波峰焊焊料,则波SKM200GAL173D峰焊机锡锅温度应设置为265℃~270℃,在此高温下Sn-0.7Cu也有好的流动性和焊接性能(此时润湿时间仅为0.5s),为了减少对PCB以及片式元器件的热冲击,要相应提高PCB预热温度,通常PCB预热湿度应达到130℃~50℃(比传统的锡铅焊要高出30℃),只有达到预期的预热温度才能加速助焊剂溶剂的挥发和使焊剂活化,得到好的焊接效果。如果预热温度和预热时间调整不当,则会造成较多的焊后残留物,或由于焊剂活性不足,造成焊点润湿性变差。当预热温度偏低时还可能导致气体放出而产生焊料球和飞溅。为了不降低设备的生产能力,波峰焊机的预热烘道要适当加长。目前无铅波峰焊机的预热烘道已由原来的一段改为两段式加热,并且长度达到1.8m以上,预热的功率一般不低于15kW,这样就确保了PCB进入锡锅前有一个理想的预热温度。由于无铅焊接工艺对温度精度要求较高,锡锅温度的精度应控制在±1℃之内,此外,还要做好锡锅周围的保温,防止环境温度变化对它产生影响。

 

二、无铅波峰焊接工艺对波峰焊助焊剂喷涂系统要求


在无铅波峰焊实施过程中,助焊剂喷涂系统没有特别要求,目前以雾化喷涂为多见,因为它比传统的发泡式涂布均匀,并且价格适中。

 

三、无铅波峰焊接工艺对波峰焊接时间与锡锅的喷嘴要求


无铅波峰焊过程中已提高了PCB预热温度和锡锅温度,从理论上说可以减少焊接时间,但是因Sn-Ag-Cu的润湿能力偏低,因此,在实际生产中焊接时间仍控制在4~5s为最好。在双波峰焊机中,焊接时两波峰之间的温度跌落(下降)晟大不超过500C。因此通常可将锡锅的喷嘴适当加宽,两喷嘴之间的距离适当减小,以保证做到焊接时波谷的温度不低于2000C。

 

四、无铅工艺对波峰焊料的防氧化要求


波峰焊工艺中焊料的防氧化一直是件麻烦的事,同SnPb合金焊料相比,高Sn含量的无铅量焊料在高温焊接中更容易氧化,锡锅中形成氧化物残渣( Sn02),会影响焊接质量。设备厂家采用改善锡锅喷嘴结构来减小氧化物,但最好的办法是采用氮气保护,虽然增加氮气保护的设备前期投入较大,但从长远利益考虑还是合算的,用氮气保护既提高了焊接质量又可以防止无铅焊料因氧化带来损失。

 

五、无铅波峰焊工艺对波峰焊锡锅的防腐蚀要求


无铅焊料的锡含量高,例如Sn-0.7Cu几乎是纯锡,在高温时对铁(Fe)有很强的浸析能力,传统的波峰焊机的锡锅及喷嘴大多采用不锈钢材料,从而易发生溶蚀反应,随着时间的推移,最终会导致部件的溶蚀损坏,特别是喷嘴及泵系统。

因此,目前国外的无铅波峰焊机中的锡锅及泵系统己采用铸铁系统,并在其部件的外侧涂敷专用涂料,以达到防腐蚀的功能,国内则采用钛金属制造,以便使相应的部件达到预防高锡的腐蚀性。

 

六、无铅工艺对波峰焊后冷却系统要求


无铅波峰焊后快速冷却有两重作用,一是呵减少无铅焊料的枝状晶体生成,以保证无铅波峰焊焊点外观光亮;二是在无铅波峰焊接后主板常常会发生焊盘“剥离”缺陷,产生的原因在于冷却过程中焊料合金的冷却速率与PCB的冷却速率不同。因此加速焊好的SM快速冷却有助于克服此缺陷。目前在新型的无铅波峰焊机中常采用冷水或强制冷风对焊接后的SMA进行冷却。冷却速率一般控制在5~6℃/s,应注意的是过快的冷却速率又会造成片式电容的损坏,因此在调节冷却速度要兼顾多方面的问题。