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PCB线路板热风整仄工艺技术详解

作者: 泉源: 日期:2017/8/16 11:12:47 人气:1383
    热风整仄手艺是现在运用较为成熟的手艺,但由于其工艺处于一个高温高压的静态情况中,品格难以掌握稳定。本文将对热风整仄工艺掌握引见一点心得。
    热风整仄焊料涂覆HAL(俗称喷锡)是远几年线路板厂运用较为普遍的一种后工序处置惩罚工艺,它实际上是把浸焊和热风整仄两者联合起来正在印制板金属化孔内和印制导线上涂覆共晶焊料的工艺。其历程是先把印制板上浸上助焊剂,随后正在熔融焊料里浸涂,然后从两片风刀之间经由过程,用风刀中的热压缩空气把印制板上的过剩焊料吹掉,同时扫除金属孔内的过剩焊料,从而获得一个亮光、平整、匀称的焊料涂层。
    用热风整仄停止的焊料涂覆的最凸起的长处是涂层构成始终保持稳定,印制线路边沿能够获得完整珍爱,涂层厚度是能够经由过程风刀掌握的;涂层取基体铜之间使金属间化合键,润湿性好,可焊性好,抗侵蚀才能也很好。作为印制板的后工序,其好坏间接影响印制板的表面,抗蚀才能及客户的焊接品格。怎样掌握好其工艺,是各线路板厂较为体贴的题目。上面我们便个中运用最为普遍的垂直式热风整仄谈谈掌握其工艺掌握的一些经验。
    一、助焊剂的挑选和接纳
    热风整仄所接纳的助焊剂是一种公用的助焊剂。它正在热风整日常平凡的感化是活化印制板上袒露的铜外面,改进焊料正在铜外面的润湿性;包管层压板外面不过热,正在整平后冷却时为焊料供应珍爱感化防备焊料氧化,同时阻挠焊料粘正在阻焊涂层上,以防焊料正在焊盘间桥连;兴焊剂对焊料外面有干净感化,焊料氧化物随兴焊剂一同排失落。
    热风整平用的公用助焊剂必需具有以下特性:
    1、必需是水溶性的助焊剂,能生物降解,无毒。
    水溶性助焊剂易清洗,板里残留物少,不会正在板里构成离子净化;生物降解,不消经特别处置惩罚便可排放,知足环保要求,对人体的危害性也大大低落。
    2、具有优越的活性
    关于活性,即去除铜外面氧化层的特性进步焊料正在铜外面的润湿性,一般往焊料里加入活化剂。正在挑选时,既要考虑到活性好,又要考虑到对铜的侵蚀最小,目标是削减铜正在焊料里的溶解度,并削减烟雾对装备的破坏。
    助焊剂的活性重要表现正在上锡才能上。由于各家助焊剂所接纳的活性物资各不雷同,其活性各不雷同。活性下的助焊剂,密集焊盘、揭片等处上锡优越;反之,则板面上易泛起露铜征象,活性物资的活性借表现正在锡里的光亮度和平整度上。
    3、热稳定性
    防备绿油及基材遭到高温打击。
    4、要有肯定的粘度.
    热风整仄对助焊剂要求有肯定的粘度,粘度决意助焊剂的流动性,为了使焊料和层压板外面获得完整的珍爱,助焊剂必需有肯定的粘度,粘度小的助焊剂焊料易粘附到层压板表面上(又称挂锡),并易正在IC等密集处发生桥连。
    5、酸度相宜
    酸度过高的助焊剂喷板前轻易形成阻焊层的边沿剥离,喷板后其残留物久置易形成锡里发黑氧化。一样平常助焊剂PH值正在2.5-3.5阁下。
    其他另有一部分机能重要表现正在对操作工及操纵本钱的影响,如气息难闻,挥发性物资下,烟雾大,单元涂布面积等,厂家应正在实行基础上加以挑选。
    试用时可按以下机能一一测试对照:
1、平整度、光亮度,是不是塞孔
2、活性:选择纤细密集揭片线路板,测试其上锡才能。
3、线路板涂覆助焊剂防备30分钟,洗净後用胶带测试绿油剥离状况。
4、喷板後安排30分钟,测试其锡里是不是变黑。
5、洗濯後残留物
6、密集IC位是不是连线。
7、单面板(玻纤板等)后头是不是挂锡。
8、烟雾
9、挥发度,气息大小,是不是需求增加稀释剂
10、洗濯时有无泡沫。
    二、热风整仄工艺参数的掌握及挑选
    热风整仄工艺参数有焊料温度、浸焊工夫、风刀压力、风刀温度、风刀角度、风刀间距及印制板上升速度等,上面将离别议论这些工艺参数对印制板质量的影响。
    1、浸锡工夫:
    浸锡工夫取焊料涂层质量有较大干系。浸焊时基体铜和焊料里的锡天生一层金属化合物IMC ,同时正在导线上构成一层焊料涂层。上述历程一样平常需求2-4秒,正在这个时间内可构成优越的金属间化合物。工夫越少、焊料越薄。但工夫过长会使印制板下层质料分层和绿油起泡,工夫太短,则易发生半浸征象,形成部分锡里发白,另外借易发生锡里粗拙。
    2、锡槽温度:
    印制板和电子元件的焊接温度广泛接纳的焊料是铅37/锡63合金,它的熔点是183℃。当焊料温度为183℃ -221℃时,取铜天生金属间化合物的才能很小。221℃时,焊料进入润湿区,该局限为221℃ -293℃。考虑到板材正在高温下轻易破坏,以是焊料温度应当挑选的低一点。理论上发明232℃为最加焊料温度,理论中可设250℃阁下为最好温度。
     3、风刀压力:
     浸焊后的印制板上连结着过多的焊料,险些所有的金属化孔都被焊料梗塞。风刀的感化就是把过剩的焊料吹掉,并导通金属化孔,其实不使金属化孔孔径削减的太多。用于到达这类目标的能量是风刀压力和流速供应的。压力越大,流速越快,焊料涂层厚度就越薄。因而,风刀压力是热风整仄的最重要参数之一。一般风刀压力为0.3-0.5Mpa.
    风刀前后压力一样平常掌握为前大後小,压力差为0.05MPa。凭据板面上几何图形的散布,可恰当调解前后风刀压力,以包管IC位平整、贴片无崛起等。详细值参照该厂喷锡机出厂说明书。
    4、风刀温度:
     从风刀流出的热氛围对印制板上的影响不大,对氛围压力影响也不大。然则进步风刀内温度有助于氛围收缩。因而正在压力一准时,进步氛围温度能够供应较大的氛围体积和较快的流速,以便发生较大的整平力。风刀的温度对整平後的焊料涂层的表面有肯定影响。当风刀温度低于93℃时,涂层外面发暗,跟着氛围温度的进步,发暗的涂层趋于减轻。正在176℃时,发暗的表面完整消逝。因而,风刀温度最低值不低于176℃。一般为了获得优越的锡里平整度,风刀温度可掌握正在300℃-400℃之间。
     5、风刀间距:
     当风刀内热氛围脱离喷嘴时,流速减慢,减慢的水平取风刀间距的平方成反比。因而,间距越大,氛围流速越小,整平力也越低。氛围风刀的间距一样平常为0.95-1.25CM.风刀的间距不克不及太小不然氛围对印制板要发生摩擦会对板里晦气。上下风刀间距一样平常连结正在4mm阁下,太大易泛起焊料飞溅。
    6、风刀角度:
    风刀吹板的角度影响焊料涂层厚度,若是角度调解的不合适,将形成印制板两面的焊料厚度不一样,也能够引发熔融焊料飞溅及乐音。多半前后风刀角度调解为向下倾斜4度,凭据详细板型及板里多少散布角度略有调解。
     7、印制板上升速度:
     取热风整仄有关的另一个变量是从风刀之间经由过程的速度,即传送器上升速度,该参数会影响焊料的厚度。速度缓,吹到印制板上的氛围多,因而焊料薄。反之,焊料过薄,以至堵孔。
     8、预热温度和工夫:
     预热的目标是进步助焊剂的活性、削减热打击。一样平常预热温度为343℃。当预热15秒时,印制板表面温度可达80 ℃阁下。有些热风整仄没有预热工序。
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