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回焊制程

放大字体  缩小字体 发布日期:2009-11-02  浏览次数:396
核心提示:今天绝大部份的焊接方式,都是仗用波峰焊锡(wave solder)及热风回焊(re-flow)。尽管波峰焊锡法已行有多年(也还会持续许久)。
今天绝大部份的焊接方式,都是仗用波峰焊锡(wave solder)及热风回焊(re-flow)。尽管波峰焊锡法已行有多年(也还会持续许久)。回焊目前已主宰整个表面黏着组装事业,事实上,许多大公司正在进行不需要使用波峰焊锡法的制程设计。
在另一方面而言,波峰焊锡法本身也不断的在进步中,特别是在免洗及低挥发性的有机助焊剂方面。大部份的注意力都集中在助焊剂的喷洒及在惰性气体填充下进行波峰焊锡法,这两方面都有极大的帮助。喷洒及助焊剂是一简单的选择,这方式可以更有效的控制助焊剂涂布的量,可节省材料上的费及免除量测其比重时不小心所造成的误解。其最大的成果是这种免洗的波峰焊锡制成产品几乎可以符合军规上洁净度的要求。以喷洒助焊剂方式再加上在氮气密死循环境下可将制程控制在此一清洁的程度上。
波峰焊锡法既然已如此进步,更不用说主流的回焊法。在焊垫间距不断的缩小,对数组组件日渐重视及对无铅焊锡膏的需求,多方的要求下回焊单面或双面组装后的PC板以达到其产品需求,减少布在线的难并提供设计者提高PC板两面组装组件的密度。因为对设计者而言要再回头去修改线路以减少制程上焊接的缺陷是极为麻烦的事情,不只会使产品延期,且将来出来的产品会会动作亦是一个问题,再加上花费等,这一方式根本是行不通的。

回焊:不断进步的制程方式
许多以前是设计给波峰焊锡用的设计,现在都改交给承包商以双面回焊法。因为如此做比较经济,有更高的良率可减少重工(rework)的需求且可减少支出。
今日的回流焊锡大部份都是以对流的热风在空气或氮气环境下进行以减少表面氧化,其基本方式并没有改变,但制程工程师希望对设备上能有更多的控制,如加温区域及最高温度等,另一控制重心则是冷却速率,以期能减少金属间界面合金化合物的形成,减少表面的氧化,同时也让出炉的产品降温到人手可以接触的温度。
有趣的是,一直到现在才有工程师注意到在回焊时板子中间会有下陷的情形发生,就如同在波峰焊锡炉上一样(不知是否是因为没看见所以也就没想到?)。所有的设备现在都有提供板中央的支撑来解决这一问题,以减少双面板组装时发生组件空焊、移动及板子弯曲等现象。这一技术早已为波焊法所使用。
无论是用那一种回焊设备,成功的要素不外是不断的监视板子及重复的量测板温,定期量测板子上的加热曲线是制程控制的一部份。将热电偶以高温焊锡着接在接脚上可避免热电偶脱落及与板子有良好的接触。在制作量测用的板子时应避免使用胶带及黏胶。
在使用BGA时,由于有温度差异存在于板子表面及组件中心下方,所以必须直接压这个板子表面最低温的地方。将热电偶接到这里颇为简单,只要先在板子上数组组件中央的焊垫处钻一个洞,再印锡膏把组件组装到板上再以现有的温度曲线回焊此组件,使组件焊在板子上,最后再把这个洞再钻一次使这个洞能深入到组件底部的锡球(0.03吋)中心,将热电偶插入此板上之孔中,并以环氧树脂封住此洞就完成了。

 
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