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回流焊预热作用与相关缺陷回流焊预热区通常是指由温度由常温升高至150℃左右的区域﹐在这个区域﹐温度缓升以利锡膏中的部分溶剂及水气能够及时挥发﹐电子零件特别是IC零件缓缓升温﹐为适应后面的高温。 十温区回流焊机 但PCB表面的零件大小不一﹐吸热裎度也不一,为免有温度有不均匀的现象﹐在预热区升温的速度通常控制在1.5℃--3℃/sec。预热区均匀加热的另一目的,是要使溶剂适度的挥发并活化助焊剂,因为大部分助焊剂的活化温度落在150℃以上。 回流焊温度曲线 回流焊预热区温度设置不当可能会造成的缺陷有以下几种 1. 塌陷: ** t回流焊坍塌 这主要是发生在锡膏融化前的膏状阶段,锡膏的黏度会随着温度的上升而下降,这是因为温度的上升使得材料内的分子因热而震动得更加剧烈所致;另外温度迅速上升会使得溶剂(Solvent)没有时间适当地挥发,造成黏度更迅速的下降。正确来说,温度上升会使溶剂挥发,并增加黏度,但溶剂挥发量与时间及温度皆成正比,也就是说给一定的温升,时间较长者,溶剂挥发的量较多。因此升温慢的锡膏黏度会比升温快的锡膏黏度来的高,锡膏也就必较不容易产生塌陷。 2. 锡珠: ** t锡珠 迅速挥发出来的气体会连锡膏都一起往外带,在小间隙的零件下会形成分离的锡膏区块,回焊时分离的锡膏区块会融化并从零件底下冒出而形成锡珠。 3. 锡球: 升温太快时,溶剂气体会迅速的从锡高中挥发出来并把飞溅锡膏所引起。减缓升温的速度可以有效控制锡球的产生。但是升温太慢也会导致过度氧化而降低助焊剂的活性。 4. 灯蕊虹吸现象: T芯吸 这个现象是焊料在润湿引脚后,焊料从焊点区域沿引脚向上爬升,以致焊点产生焊料不足或空焊的问题。其可能原因是锡膏在融化阶段,零件脚的温度高于PCB的焊垫温度所致。可以增加PCB底部温度或是延长锡膏在的熔点附近的时间来改善,最好可以在焊料润湿前达到零件脚与焊垫的温度平衡。一但焊料已经润湿在焊垫上,焊料的形状就很难改变,此时也不在受温升速率的影响。 5. 润湿不良: ** t润湿不良 一般的润湿不良是由于焊接过程中锡粉被过度氧化所引起,可经由减少预热时锡膏吸收过多的热量来改善。理想的回焊时间应尽可能的短。如果有其它因素致加热时间不能缩短,那建议从室温到锡膏熔点间采线性温度,这样回焊时就能减少锡粉氧化的可能性。 6. 虚焊或“枕头效应”(Head-In-Pillow): ** t虚焊 虚焊的主要原因可能是因为灯蕊虹吸现象或是不润湿所造成。灯蕊虹吸现象可以参照灯蕊虹吸现象的解决方法。如果是不润湿的问题,也就是枕头效应,这种现象是零件脚已经浸入焊料中,但并未形成真正的共金或润湿,这个问题通常可以利用减少氧化来改善,可以参考润湿不良的解决方法。 7. 墓碑效应及歪斜: T墓碑 这是由于零件两端的润湿不平均所造成的,类似灯蕊虹吸现象,可以藉由延长锡膏在的熔点附近的时间来改善,或是降低升温的速率,使零件两端的温度在锡膏熔点前达到平衡。另一个要注意的是PCB的焊垫设计,如果有明显的大小不同、不对称、或是一方焊垫有接地(ground)又未设计热阻(ther ** l thief)而另一方焊垫无接地,都容易造成不同的温度出现在焊垫的两端,当一方焊垫先融化后,因表面张力的拉扯,会将零件立直(墓碑)及拉斜。 8. 空洞(Voids): 主要是因为助焊剂中的溶剂或是水气快速氧化,且在焊料固化前未实时逸出所致。 上一篇关于Pcb板变形原因详解下一篇铝基板铝材的表面处理技术 |