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波峰焊錫料填充過程

來源: 安徽廣晟德 人氣:1817 發(fā)表時間:2021/09/24 14:43:35
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波峰焊錫點形成過程中,錫液一旦接觸銅箔表面,在焊接區(qū)域會因潤濕及液體的表面張力作用,以及因部品端子與通孔間出現的間隙而出現焊料快速填充的現象。在焊點尚處于融熔狀態(tài)時,會有以下因素影響到這個填充過程,從而對焊點的形成產生影響。

波峰焊溫度曲線示意圖

 

一、波峰焊溫度:


焊點形成過程中,基板銅箔及部品端子經預熱后的初始溫度基本上維持在100~120℃之間。在經過波峰時,錫液在與銅箔及端子接觸瞬間便有快速熱傳遞現象發(fā)生。在電烙鐵焊接中,熱傳遞發(fā)生時,加熱芯產生的熱量會持續(xù)傳遞給焊點直至焊點的形成。而波峰焊接持續(xù)的熱量來源于不斷流動的錫液。于是波峰焊接與烙鐵焊接便產生了一種不平衡工藝與平衡工藝之間的差異,加上對焊接時間實施穩(wěn)定控制難度較大等客觀因素,使波峰焊接工藝及過程更加復雜。僅焊點形成時因溫度因素對焊點形成造成的影響就需考慮以下方面:

 

1、波峰焊接面積的大小<銅箔及電路線>:如果焊接面積太大,熔融狀態(tài)時,焊點與銅箔的熱傳遞速度快,造成接觸區(qū)域溫度損失大,出現因溫度偏低而影響金屬間化合物的形成,從而削弱焊點的強度。

 

2、部品端子的粗細:部品端子粗,過波峰時其短時間吸收的熱量不僅僅從端子外圍向內徑傳遞,同時會順著端子內部縱向傳遞。大端子部品通常都伴隨著大焊點及粗電路線的情況,這些都會加快熱量的散失。因此,大部品在焊接過程中常常因散熱太快發(fā)生尖刺或通孔上錫量難以滿足品質要求的情形。所以在產品整體品質判定方面,需考慮這些客觀因素,避免追求這些極端而損傷其他非耐熱部品的現象發(fā)生。(因為要確保這些部品端子形成良好焊點,必須在浸錫溫度及速度上作較大調整。)

 

3、部品端子的長度:部品端子越長,其接觸錫液面的時間較其他部品會提前而分離會相對滯后。因此同樣速度下吸取的熱量較端子短的部品會增多。所以在產品生產過程中,如果考慮從溫度方面改變浸錫效果,部品端子長度的影響是值得關注的一個項目。

 

二、波峰焊接時間: 


時間在填充過程中的一個方面依然體現在熱傳遞的程度控制方面(即焊點的溫度),但在雙面板浸錫過程中,時間會在填充程度方面產生影響,時間越長,填充越飽和。

 

三、部品端子與通孔間的位置:

 

在此先澄清一種觀點,通孔上錫的結果不是波峰的向上沖力造成的,而是毛細現象發(fā)生作用的直接結果。調整波峰面的高度會改善通孔上錫的效果,也是因為發(fā)生毛細現象的相對時間延長的原因。正是因為毛細現象的存在,使得對通孔上錫量的控制可以通過以下幾方面予以實現: 

 

1、部品端子與通孔間的相對位置:

 

不知大家在錫爐調試中有沒有考慮到這一個細節(jié),如果部品端子與基板通孔完全平行的話。圖1所示,毛細現象作用下錫液的向上提升變得容易,而如果部品傾斜造成部品端子與基板接觸相挨,因提升過程會受到局部阻礙,這會影響到錫液的向上提升,從而出現通孔上錫量相對減少的。

 

2、間隙:

 

毛細現象和部品端子與通孔的間隙有關,也就是說與部品端子的大小及通孔直徑的大小有關。過大過小對通孔上錫量都存在不良影響,通孔間隙太大,需填充焊料的量會增加,而毛細現象的產生作用,當毛細現象產生的提升力與重力保持平衡時,毛細現象便不再發(fā)生,因此,上錫量也便基本恒定。但如果間隙太小,波峰表面液體的表面張力便會發(fā)生作用,從而消除毛細現象的作用,使焊料填充不能進行,通孔上錫便不能實現。

 

所以每次新產品試作時,我們需對產品的浸錫狀況予以全面確認,及時發(fā)現問題,以便聯絡客戶改善。避免連續(xù)生產時因這些客觀因素的存在對浸錫效果產生負面影響的現象發(fā)生,給各項工作的開展帶來困擾。