当锡膏至于一个加热的环境中,锡膏回流分为五个阶段,
首先,用于达到所需粘度和丝印性能的溶剂开始蒸发,温度上升必需慢(大约每秒3°C),以限制沸腾和飞溅,防止形成小锡珠,还有,一些元件对内部应力比较敏感,如果元件外部温度上升太快,会造成断裂。
助焊剂活跃,化学清洗行动开始,水溶性助焊剂和免洗型助焊剂都会发生同样的清洗行动,只不过温度稍微不同。将金属氧化物和某些污染从即将结合的金属和焊锡颗粒上清除。好的冶金学上的锡焊点要求“清洁”的表面。
当温度继续上升,焊锡颗粒首先单独熔化,并开始液化和表面吸锡的“灯草”过程。这样在所有可能的表面上覆盖,并开始形成锡焊点。
这个阶段最为重要,当单个的焊锡颗粒全部熔化后,结合一起形成液态锡,这时表面张力作用开始形成焊脚表面,如果元件引脚与PCB焊盘的间隙超过4mil,则极可能由于表面张力使引脚和焊盘分开,即造成锡点开路。
冷却阶段,如果冷却快,锡点强度会稍微大一点,但不可以太快而引起元件内部的温度应力。
主要是这个样子,在 N EP CON上面有很多SMT相关的展商,知名的锡膏材料商都会去, 也有很多相关的研讨会,你可以去看看。
流焊接要求总结:
重要的是有充分的缓慢加热来安全地蒸发溶剂,防止锡珠形成和限制由于温度膨胀引起的元件内部应力,造成断裂痕可靠性问题。
其次,助焊剂活跃阶段必须有适当的时间和温度,允许清洁阶段在焊锡颗粒刚刚开始熔化时完成。
时间温度曲线中焊锡熔化的阶段是最重要的,必须充分地让焊锡颗粒完全熔化,液化形成冶金焊接,剩余溶剂和助焊剂残余的蒸发,形成焊脚表面。此阶段如果太热或太长,可能对元件和PCB造成伤害。
锡膏回流温度曲线的设定,最好是根据锡膏供应商提供的数据进行,同时把握元件内部温度应力变化原则,即加热温升速度小于每秒3°C,和冷却温降速度小于5°
C。
PCB装配如果尺寸和重量很相似的话,可用同一个温度曲线。
重要的是要经常甚至每天检测温度曲线是否正确。
有很大危害,因为锡在熔化的过程中会翻译大量有害气体。同时,由于锡的熔点比较低,很多杂质包括有害物质在制成锡锭的时候就依附在其中,当锡再次熔化时,这些有害物质就随着气体释放出来了。锡膏要具备的条件: 能在最高260℃锡炉温度下进行连续焊接。 焊接缺陷(漏焊、桥接等)少。 成本尽可能低。 保质期间中,粘度的经时变化要很少,在常温下锡粉和焊剂不会分离,常要保持均质。 要有良好涂抹性。 要好印刷,丝印版的透出性要好,不会溢粘在印板开口部周围,涂拌后,在常温下要保持长时间有一定的粘着性,就是说置放IC零件时,要有良好的位置安定性。 给加热后对IC零件和回路导体要有良好焊接性,并要有良好的凝集性,不产生过于滑散现象。 焊剂的耐蚀性,空气绝缘性,要有良好的标准规格,并无毒性。焊剂的残渣要有良好的溶解性及洗净性。 锡粉和焊剂不分离。 性能良好的助焊剂应具有以下作用: ①除去焊接表面的氧化物。 ②防止焊接时焊料和焊接表面的氧化 。 ③降低焊料的表面张力。 ④有利于热量传递到焊接区。 为充分发挥助焊剂的作用,对助焊剂的性能提出了各种要求,主要有以下几方面: ①具有除表氧化物、防止再氧化、降低表面张力等特性,这是助剂必需具备的基本性能。 ②熔点比焊料低,在焊料熔化之前,助焊剂要先熔化,才能充分发挥助焊作用。 ③浸润扩散速度比熔化焊料快,通常要求扩展率在90%左右或90%以上。 ④粘度和比重比焊料小,粘度大会使浸润扩散困难,比重大就不能覆盖焊料表面。 ⑤焊接时不产生焊珠飞溅,也不产生毒气和强烈的刺激性臭味。 ⑥焊后残渣易于去除,并具有不腐蚀、不吸湿和不导电等特性。 ⑦不沾性、焊接后不沾手,焊点不易拉尖。 ⑧在常温下贮稳定。