打破焊接的障礙(doc 88)

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.打破焊接的障礙本文介紹，在化學(xué)和粒子形態(tài)學(xué)中的技術(shù)突破已經(jīng)導(dǎo)致新型焊接替代材料的發(fā)展。隨著電子制造工業(yè)進(jìn)入一個新的世紀(jì)，該工業(yè)正在追求的是創(chuàng)造一個更加環(huán)境友善的制造環(huán)境。自從1987年實施蒙特利爾條約(從各種物質(zhì)，如大氣微粒、制冷產(chǎn)品和溶劑，保護(hù)臭氧層的一個國際條約)，就有對環(huán)境與影響它的工業(yè)和活動的高度關(guān)注。今天，這個關(guān)注已經(jīng)擴(kuò)大到包括一個從電子制造中消除鉛的全球利益。自從印印刷電路路板的誕誕生，鉛鉛錫結(jié)合合已經(jīng)是是電子工工業(yè)連接接的主要要方法。現(xiàn)現(xiàn)在，在

2、在日本、歐歐洲和北北美正在在實施法法律來減減少鉛在在制造中中的使用用。這個個運(yùn)動，伴伴隨著在在電子和和半導(dǎo)體體工業(yè)中中以增加加的功能能向更加加小型化化的推進(jìn)進(jìn)，已經(jīng)經(jīng)使得制制造商尋尋找傳統(tǒng)統(tǒng)焊接工工藝的替替代者。新的工業(yè)革革命這是改改變技術(shù)術(shù)和工業(yè)業(yè)實踐的的一個有有趣時間間。五十十多年來來，焊接接已經(jīng)證證明是一一個可靠靠的和有有效的電電子連接接工藝?？煽墒牵瑢θ藗兊牡奶魬?zhàn)是是開發(fā)與與焊錫好好的特性性，如溫溫度與電電氣特性性以及機(jī)機(jī)械焊接接點(diǎn)強(qiáng)度度，相當(dāng)當(dāng)?shù)男虏牟牧?；同同時，又又要追求求消除不不希望的的因素，如如溶劑清清洗和溶溶劑氣體體外排。在在過去二二十年里里，膠劑劑制造商商在打破破焊接障障

3、礙中已已經(jīng)取得得進(jìn)展，我我認(rèn)為值值得在今今天的市市場中考考慮。都是化學(xué)有有關(guān)的東東西在化學(xué)學(xué)和粒子子形態(tài)學(xué)學(xué)中的技技術(shù)突破破已經(jīng)導(dǎo)導(dǎo)致新的的焊接替替代材料料的發(fā)展展。在過過去二十十年期間間，膠劑劑制造商商已經(jīng)開開發(fā)出導(dǎo)導(dǎo)電性膠膠(ECCA, eleectrricaallyy coonduuctiive adhhesiive)，它是是無鉛的的，不要要求鹵化化溶劑來來清洗，并并且是導(dǎo)導(dǎo)電性的的。這些些膠也在在低于1150C的溫溫度下固固化(比比較焊錫錫回流焊焊接所要要求的2220C)，這這使得導(dǎo)導(dǎo)電性膠膠對于固固定溫度度敏感性性元件(如半導(dǎo)導(dǎo)體芯片片)是理理解的，也也可用于于低溫基基板和外外殼(如

4、如塑料)。這些些特性和和制造使使用已經(jīng)經(jīng)使得它它們可以以在一級級連接的的特殊領(lǐng)領(lǐng)域中得得到接受受，包括括混合微微電子學(xué)學(xué)(hyybirrd mmicrroellecttronnicss)、全全密封封封裝(hhermmetiic ppackkagiing)、傳感感器技術(shù)術(shù)以及裸裸芯片(barre ddie)、對柔柔性電路路的直接接芯片附附著(ddireect-chiip aattaachmmentt)。 混混合微電電子學(xué)、全全密封封封裝和傳傳感器技技術(shù)：環(huán)環(huán)氧樹脂脂廣泛使使用在混混合微電電子和全全密封封封裝中，主主要因為為這些系系統(tǒng)有一一個環(huán)繞繞電子電電路的盒盒形封裝裝。這樣樣封裝保保護(hù)電子子電

5、路和和防止對對元件與與接合材材料的損損傷。焊焊錫還傳傳統(tǒng)上使使用在第第二級連連接中，這這里由于于處理所所發(fā)生的的傷害是是一個問問題，但但是因為為整個電電子封裝裝是密封封的，所所以焊錫錫可能沒沒有必要要?；旌虾衔㈦娮幼臃庋b大大多數(shù)使使用在軍軍用電子子中，但但也廣泛泛地用于于汽車工工業(yè)的引引擎控制制和正時時機(jī)構(gòu)(引擎罩罩之下)和一些些用于儀儀表板之之下的應(yīng)應(yīng)用，如如雙氣控控制和氣氣袋引爆爆器。傳傳感器技技術(shù)也使使用導(dǎo)電電性膠來來封裝壓壓力轉(zhuǎn)換換器、運(yùn)運(yùn)動、光光、聲音音和振動動傳感器器。導(dǎo)電電性膠已已經(jīng)證明明是這些些應(yīng)用中中連接的的一個可可靠和有有效的方方法。柔性性電路：柔性電電路是使使用導(dǎo)電電性膠

6、的的另一個個應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域。柔柔性電路路的基板板材料，如如聚脂薄薄膜(MMylaar)11，要求求低溫處處理工藝藝。由于于低溫要要求，導(dǎo)導(dǎo)電性膠膠是理想想的。柔柔性電路路用于消消費(fèi)電子子，如手手機(jī)、計計算機(jī)、鍵鍵盤、硬硬盤驅(qū)動動、智能能卡、辦辦公室打打印機(jī)，也也用于醫(yī)醫(yī)療電子子，如助助聽器。空間的需求求膠膠劑制造造商正在在打破焊焊接障礙礙中取得得進(jìn)步，由由于空間間和封裝裝的考慮慮，較低低溫度處處理工藝藝和溶劑劑與鉛的的使用減減少。由由于空間間在設(shè)計計PCBB和電子子設(shè)備時時變得越越來越珍珍貴，裸裸芯片而而不是封封裝元件件的使用用變得越越來越普普遍。封封裝的元元件通常常有預(yù)上上錫的連連接，因因此它們

7、們可以焊焊接到PPCB上上。通過過消除這這些元件件和使用用半導(dǎo)體體裸芯片片，空間間減少并并且環(huán)氧氧樹脂可可替代連連接方法法。環(huán)氧氧樹脂固固化溫度度不會負(fù)負(fù)面影響響芯片，該該連接也也消除了了鉛的使使用。在在產(chǎn)品設(shè)設(shè)計可受受益于整整體尺寸寸減少的的情況中中(如，助助聽器)，從表表面貼裝裝技術(shù)封封裝消除除焊接點(diǎn)點(diǎn)和用環(huán)環(huán)氧樹脂脂來代替替，將幫幫助減少少整體尺尺寸?？煽梢岳斫饨?，通過過減小尺尺寸，制制造商由由于增加加市場份份額可以以經(jīng)常獲獲得競爭爭性邊際際利潤。在開發(fā)發(fā)電子元元件中從從一開始始，封裝裝與設(shè)計計工程師師可以利利用較低低成本的的塑料元元件和基基板，因因為導(dǎo)電電性膠可可用于連連接。另另一個消

8、消除鉛而而出現(xiàn)的的趨勢是是貴金屬屬作為元元件電極極的更多多用量，如如金、銀銀和鈀，環(huán)環(huán)氧樹脂脂可取代代這些金金屬用作作接合材材料。另外，用用環(huán)氧樹樹脂制造造的PCCB和電電子元件件不要求求溶劑沖沖刷或溶溶劑的處處理，因因此這給給予重大大的成本本節(jié)約。未來是光明明的導(dǎo)電性性膠已經(jīng)經(jīng)在滲透透焊錫市市場中邁邁進(jìn)重要要的步子子。隨著著電子工工業(yè)繼續(xù)續(xù)成長與與發(fā)展，我我相信導(dǎo)導(dǎo)電性膠膠(ECCA)將將在電路路連接中中起重要要作用 - 特特別作為為對消除除鉛的鼓鼓勵，將將變得更更占優(yōu)勢勢。并且且隨著在在電子制制造中使使用小型型和芯片片系統(tǒng)(sysstemm-onn-chhip)的設(shè)計計，對環(huán)環(huán)氧樹脂脂作為

9、一一級和二二級連接接使用的的進(jìn)一步步研究將將進(jìn)行深深入。 再流焊溫度度曲線記記錄器的的研究與與應(yīng)用第七研究室室作者：常青鄭毅張小燕燕 摘要要：再流流焊是表表面安裝裝組件生生產(chǎn)中的的關(guān)鍵工工序。焊焊接中的的印制板板從材質(zhì)質(zhì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)、元件件布局、焊焊膏牌號號等都各各不相同同，因此此印制板板焊接的的溫度曲曲線也就就均有差差異。目目前由于于 QFFP和BGAA等器件件大量采采用，如如何準(zhǔn)確確地測試試、調(diào)整整印制板板溫度曲曲線是提提高焊接接質(zhì)量的的關(guān)鍵。國國外SMMT行業(yè)業(yè)已經(jīng)認(rèn)認(rèn)識到這這點(diǎn)，相相繼地開開發(fā)出了了各種溫溫度曲線線記錄器器，在國國內(nèi)也有有越來越越多的專專業(yè)人員員投入到到這個課課題的研研究開

10、發(fā)發(fā)中來。本本文重點(diǎn)點(diǎn)闡述了了WJQQ3溫度記記錄器的的結(jié)構(gòu)與與工作原原理及應(yīng)應(yīng)用。 關(guān)關(guān)鍵詞：再流焊焊；溫度度曲線；溫度記記錄器 表表面安裝裝技術(shù)(SMTT)是包包括從元元器件、貼貼裝設(shè)備備、焊接接設(shè)備及及組裝輔輔助材料料等內(nèi)容容的綜合合系統(tǒng)技技術(shù)。實實踐證明明，要想想做出高高質(zhì)量產(chǎn)產(chǎn)品，僅僅僅具有有高級的的SMTT硬件設(shè)設(shè)備是不不夠的，還還依賴于于對設(shè)備備正確的的使用和和調(diào)節(jié)。而而再流焊焊是印制制板組裝裝過程中中最后一一道關(guān)鍵鍵工序，印印制板(PCBB)的焊焊接溫度度曲線設(shè)設(shè)置是否否正確直直接決定定焊接質(zhì)質(zhì)量。 1再流焊焊溫度曲曲線測試試的必要要性 再流流焊是通通過加熱熱融化預(yù)預(yù)先涂敷敷到

11、印制制板焊盤盤上的焊焊膏，冷冷卻后實實現(xiàn)表面面組裝元元器件焊焊端或引引腳與印印制板焊焊盤之間間機(jī)械與與電氣聯(lián)聯(lián)接。影影響焊接接效果的的主要因因素包括括：元器器件的可可焊性、焊焊料的性性能和給給印制板板提供的的熱量。為為給印制制板提供供適當(dāng)且且足夠的的熱量，就就需要準(zhǔn)準(zhǔn)確地控控制加熱熱溫度與與時間。實實際組裝裝的印制制板組件件千差萬萬別，從從材質(zhì)上上分，有有環(huán)氧玻玻璃布板板、陶瓷瓷板、鋁鋁基板和和柔性印印制板等等；從構(gòu)構(gòu)造上分分，有單單面板、雙雙面板、多多層板；而且印印制板的的元件布布局、密密度、走走線也各各不相同同。所以以需要針針對板子子的具體體情況調(diào)調(diào)整加熱熱溫度和和時間。 加熱過程中，必須

12、考慮對元器件的熱沖擊。例如，有機(jī)半導(dǎo)體電解電容是表面貼裝元件(SMC)中對熱比較敏感的元件。材料與結(jié)構(gòu)使它能承受的溫度與時間是230，3OS。片式多層陶瓷電容的脆性和精細(xì)多層結(jié)構(gòu)也使得它對熱沖擊相當(dāng)敏感。當(dāng)今小型細(xì)間距QFP和BGA等器件大量采用，它們的焊接效果直接決定了整塊印制板焊接的成敗。所以，越來越多的SMT工藝技術(shù)人員認(rèn)識到控制再流焊溫度曲線的重要性。 在SMT生產(chǎn)中為滿足自動化生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)的需要，絕大多數(shù)均采用隧道式連續(xù)傳送結(jié)構(gòu)的再流焊爐。這種再流焊爐普遍具有3個以上的溫區(qū)。各溫區(qū)溫控儀表顯示的溫度只是控溫?zé)犭娕妓幬恢眉礌t膛內(nèi)若干個固定點(diǎn)的溫度，由于控溫?zé)犭娕紲y試點(diǎn)與印制板有一

13、段距離，而且印制板是從爐膛中動態(tài)地穿過，所以溫區(qū)設(shè)定溫度并不是印制板上的實際溫度。實際上，印制板上的溫度變化遠(yuǎn)比儀表的顯示溫度復(fù)雜得多，因此對于再流焊爐操作者來說只憑經(jīng)驗，很難在短時間內(nèi)把這種再流焊爐的溫度設(shè)定和傳動速度調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)?，F(xiàn)在，大型的由計算機(jī)控制的再流焊爐普遍帶有測試熱電偶接口。將這種接口接上長熱電偶，再把熱電偶和印制板一起送入爐膛，可以實測印制板在爐內(nèi)的溫度曲線，并且可以由軟件實現(xiàn)對測量結(jié)果的存儲、調(diào)用和打印。而對于儀表控制的再流焊爐來說，沒有這樣的裝置，操作者也就無法知道印制板上的實際溫度曲線。針對這種情況，國外有些如ECD、DATAPAQ、ERSA等公司開發(fā)了多種型號的溫度

14、曲線記錄器。在國內(nèi)也有越來越多的專業(yè)人員開始投入這個課題的研究開發(fā)中來，1999年4月信息產(chǎn)業(yè)部電子第二研究所SMT系統(tǒng)工程部研制成了WJQ3溫度記錄器，并已投放市場。 2 WJQ3型溫度記錄器的結(jié)構(gòu)與原理 WJQ3溫度記錄器組件如圖l所示： RS232通訊線用它可把記錄器的通訊插座與PC機(jī)RS232口連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。 印制板為具體測試用的板子。 熱電偶測量溫度傳感器。 插頭可連接熱電偶至記錄器。 保溫套它保護(hù)記錄器內(nèi)部電路板免受高溫影響。 安裝盤WJQ3數(shù)據(jù)分析軟件。 WJQ3溫度記錄器的外殼是由不銹鋼制成的扁平金屬盒子。側(cè)面帶有3個熱電偶插座，內(nèi)芯的另一側(cè)面帶有電源開關(guān)、通訊插座和

15、充電器插座。所配熱電偶為K型，偶絲直徑0.2mm。它的工作原理是：將三支(也可用一支或兩支)細(xì)絲狀微型K型熱電偶的探頭用焊料或膠粘劑固定在印制板上需要監(jiān)測的三點(diǎn)上，再把熱電偶與溫度記錄器上的熱電偶插座相連。打開溫度記錄器的電源開關(guān)，套好保溫罩，記錄器和被測印制板一起隨爐子的傳送網(wǎng)或傳送鏈從爐膛中穿過，記錄器自動按程序以0.5s時間間隔采樣熱電偶的溫度信號，并將隨時間變化的溫度數(shù)據(jù)保存在記錄器內(nèi)的非易失性存儲器中。當(dāng)印制板和記錄器從爐膛內(nèi)傳送出來后，取下保溫罩，關(guān)閉電源開關(guān)。用通訊電纜將記錄器聯(lián)接到PC機(jī)RS232串行口上，啟動WJQ3溫度記錄器專用數(shù)據(jù)分析軟件后，打開記錄器電源開關(guān)，啟動通訊功

16、能后，進(jìn)入通訊狀態(tài)。數(shù)據(jù)傳送完畢，軟件就將從記錄器內(nèi)讀出的數(shù)據(jù)繪制成曲線(溫度曲線)顯示在PC機(jī)屏幕上。需要時還可把曲線和數(shù)據(jù)打印出來。所測出的溫度曲線全面、準(zhǔn)確地反映了印制板各測試點(diǎn)的溫度與時間關(guān)系。細(xì)絲狀熱電偶探頭微小，可監(jiān)視任何細(xì)小間距器件引腳或焊盤的溫度，并且測量結(jié)果比較接近真實溫度。 3 wJQ3溫度記錄器的實際應(yīng)用 下面僅以我們在沈陽某廠的調(diào)機(jī)過程為例說明如何使用溫度記錄器來調(diào)整焊接工藝參數(shù)。 該廠組裝的印制板材質(zhì)為環(huán)氧玻璃布板，厚1.6mm，尺寸為200(L)100(W)mm，是典型的雙面混裝板，它的生產(chǎn)工序為： 先絲印A面手工貼裝焊接A面翻轉(zhuǎn)印制板絲印B面手工貼裝焊接B面手工焊

17、接插裝元件 在A面板子中心有一QFPl32腳的大型器件，其余均為SOP集成電路、片阻、片容和片式鉭電容，分布在它四周，其中靠近印制板邊緣還有一小的PLCC20腳器件。焊接所用設(shè)備為P18T200紅外熱風(fēng)混合式鏈條傳送再流焊爐。A面印刷所用焊膏為Sn63Pb37(熔點(diǎn)為183)。 B面正對A面QFP處有一PLCC44腳器件，其余的SOP集成電路和片阻片容元件，分布在它四周。 B面所用焊膏為Sn62/Pb36從82(熔點(diǎn)為179)。要求在焊接B面時必須確保印制扳A面的片式元器件均不能熔化脫落。一般情況下，處于下面的小元件如片式阻容元件和 SOP集成電路即使再次熔化，由于熔融焊料表面張力的作用也不會

18、脫落。但是QFPl32腳器件體積大，在熔化后會因其重力大于焊料的表面張力而脫落，以前該廠曾發(fā)生過這種問題。原來該廠生產(chǎn)中設(shè)置的再流焊爐工藝參數(shù)為：預(yù)熱l275，預(yù)熱2210，焊接275，鏈速300mmmin，由于沒有測試手段，印制板上溫度分布不合理，從而造成焊出的印制板焊點(diǎn)不光亮。 這次廠方給我們提供了一塊同樣的印制板，我們首先對印制板進(jìn)行分析。 A面的QFP是大型關(guān)鍵器件，B面的PLCC44在焊接時吸熱較多，是印制板上溫度最低的區(qū)域。印制板上無元件的邊緣，是印制板上溫度最高的區(qū)域，在焊接時要確保它的溫度不超過印制板所能承受的最高溫度，否則印制板會受高溫而損壞。我們將A路熱電偶焊在小型SOP引

19、腳上，B路熱電偶焊在QFPl32的引腳上，C路熱電偶焊在無元件的印制板邊緣過孔處。焊接時采用高熔點(diǎn)焊膏(如熔點(diǎn)為268的Snl0Pb88/Ag2焊膏)，以確保熱電偶在升溫過程中不脫焊。測試后的溫度曲線如圖2所示： 從圖6中可看出B面除PLCC外的元件均達(dá)到焊接熔化溫度，同時A面QFP元件的溫度在熔點(diǎn)附近，沒有熔化脫落。于是采取折衷辦法，焊接完B面后，再用熱風(fēng)槍單獨(dú)焊接PLCC44腳元件。 從整個調(diào)整過程我們有幾點(diǎn)體會： 1從焊接工藝角度考慮，兩個大元件(QPPl32和PLCC44)在A面與B面正對放置，板子布局不合理，因為它們均吸熱很多，如果要保證它們得到良好焊接，印制板上其它元件勢必過熱。

20、2，Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2焊膏熔點(diǎn)相差不大，起不到分次焊接的作用。我們建議該廠今后可采取在一面的PCB焊盤圖形中央涂敷粘接劑以加強(qiáng)SMD的固定或印制板兩面采用不同熔點(diǎn)的焊膏(至少相差30，如一面用183的焊膏，另一面用22l的焊膏)的方法來解決。 如上所述，用溫度記錄器測試后，操作者可用溫度曲線與所用焊膏的推薦曲線比較，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對再流焊工藝的溫度、速度實現(xiàn)精確的調(diào)整，獲得最佳焊接質(zhì)量。除此之外， WJQ3溫度記錄器數(shù)據(jù)分析軟件可以對記錄后的數(shù)據(jù)作深入的分析可以計算3條曲線每一段的升溫速率：能夠?qū)犭娕嫉钠钸M(jìn)行修正：還可輸入記錄曲線時爐子的工作狀態(tài)信息。在實際生產(chǎn)中，對于

21、多品種、小批量的場合，記錄工作狀態(tài)信息是非常必要的功能。它可以將當(dāng)時爐子的各溫區(qū)設(shè)定溫度、傳動速度、印制板尺寸和名稱保存在與溫度曲線對應(yīng)的數(shù)據(jù)文件中，方便存檔及日后重新生產(chǎn)時直接調(diào)用。使用溫度記錄器能夠在短時間內(nèi)準(zhǔn)確的把再流焊爐的工藝參數(shù)調(diào)整好，克服了以前缺乏測試手段而造成的印制板浪費(fèi)和次品率高等等弊端，給SMT工藝人員帶來極大的便利，生產(chǎn)效率明顯提高。因為可以精確地測出印制板上實際溫度，所以有時可以通過調(diào)整工藝參數(shù)，省略點(diǎn)膠等生產(chǎn)工藝，達(dá)到節(jié)省時間和節(jié)約原材料消耗的效果。 WJQ3溫度記錄器在具體使用時，要注意以下幾點(diǎn)： (1)選取能代表印制板上溫度最高、最低、中間部位的3點(diǎn)放置熱電偶探頭。

22、再流焊爐所用的傳動方式不同會影響最高、最低部位的溫度分布情況。對此，應(yīng)結(jié)合爐子的具體情況分析，以便全面的反映印制板各部位的真實受熱狀態(tài)。調(diào)整工藝參數(shù)時，要保證對熱敏感的元器件不超過最高承受溫度，同時也要保證處于最低溫度區(qū)域的器件得到良好的焊接。 (2)放置熱電偶探頭時應(yīng)先清理測試點(diǎn)表面。將測試點(diǎn)(器件引腳或焊盤)表面的焊錫和助焊劑殘留物清理干凈，并用酒精擦洗。用高熔點(diǎn)焊料(例如SnIOPb88A82熔點(diǎn)268的焊錫)焊接，或用膠粘劑將熱電偶探頭固定在測試點(diǎn)。采用焊接方法固定時注意焊點(diǎn)盡量小，并且各焊點(diǎn)保持大小均勻，以免影響測量溫度的真實性。熱電偶固定好以后，再把熱電偶探頭后的熱電偶絲用耐高溫膠

23、帶或細(xì)金屬絲固定，否則受熱松動，偏離測試點(diǎn)會引起測試誤差。 (3)測試時，溫度記錄器和測試板的距離最好大于100mm。調(diào)整再流焊爐的設(shè)定參數(shù)后，需要等爐溫穩(wěn)定，并且等待溫度記錄器和測試板的溫度冷卻至室溫后才能開始下一次測試?，F(xiàn)在很多廠家用免洗焊膏，這里也給出它的推薦曲線作為參考，如圖7：4 4 wJQ3溫度記錄器主要性能指標(biāo) 測溫范圍0350 熱電偶類型K型(偶絲直徑0.2mm，長0.5m標(biāo)準(zhǔn)配置) 分辨率01 測量精度2 記錄時間75min(可擴(kuò)充) 采樣間隔05s 電源供應(yīng)可充電電池(配專用充電器，充足電可連續(xù)使用4h) PC機(jī)配置WINDOWS95中文版，256色VGA顯示器 外形尺寸2

24、15(L)115(W)25(H)怎樣設(shè)定錫錫膏回流流溫度曲曲線約翰.希羅羅與約翰翰.馬爾爾波尤夫夫(美) “正確的溫溫度曲線線將保證證高品質(zhì)質(zhì)的焊接接錫點(diǎn)?！痹谑褂帽砻婷尜N裝元元件的印印刷電路路板(PPCB)裝配中中，要得得到優(yōu)質(zhì)質(zhì)的焊點(diǎn)點(diǎn)，一條條優(yōu)化的的回流溫溫度曲線線是最重重要的因因素之一一。溫度度曲線是是施加于于電路裝裝配上的的溫度對對時間的的函數(shù)，當(dāng)當(dāng)在笛卡卡爾平面面作圖時時，回流流過程中中在任何何給定的的時間上上，代表表PCBB上一個個特定點(diǎn)點(diǎn)上的溫溫度形成成一條曲曲線。 幾個參數(shù)影影響曲線線的形狀狀，其中中最關(guān)鍵鍵的是傳傳送帶速速度和每每個區(qū)的的溫度設(shè)設(shè)定。帶帶速決定定機(jī)板暴暴露在

25、每每個區(qū)所所設(shè)定的的溫度下下的持續(xù)續(xù)時間，增增加持續(xù)續(xù)時間可可以允許許更多時時間使電電路裝配配接近該該區(qū)的溫溫度設(shè)定定。每個個區(qū)所花花的持續(xù)續(xù)時間總總和決定定總共的的處理時時間。 每個區(qū)的溫溫度設(shè)定定影響PPCB的的溫度上上升速度度，高溫溫在PCCB與區(qū)區(qū)的溫度度之間產(chǎn)產(chǎn)生一個個較大的的溫差。增增加區(qū)的的設(shè)定溫溫度允許許機(jī)板更更快地達(dá)達(dá)到給定定溫度。因因此，必必須作出出一個圖圖形來決決定PCCB的溫溫度曲線線。接下下來是這這個步驟驟的輪廓廓，用以以產(chǎn)生和和優(yōu)化圖圖形。 在開始作曲曲線步驟驟之前，需需要下列列設(shè)備和和輔助工工具：溫溫度曲線線儀、熱熱電偶、將將熱電偶偶附著于于PCBB的工具具和錫膏

26、膏參數(shù)表表?？蓮膹拇蠖鄶?shù)數(shù)主要的的電子工工具供應(yīng)應(yīng)商買到到溫度曲曲線附件件工具箱箱，這工工具箱使使得作曲曲線方便便，因為為它包含含全部所所需的附附件(除除了曲線線儀本身身)。 現(xiàn)在許多回回流焊機(jī)機(jī)器包括括了一個個板上測測溫儀，甚甚至一些些較小的的、便宜宜的臺面面式爐子子。測溫溫儀一般般分為兩兩類：實實時測溫溫儀，即即時傳送送溫度/時間數(shù)數(shù)據(jù)和作作出圖形形；而另另一種測測溫儀采采樣儲存存數(shù)據(jù)，然然后上載載到計算算機(jī)。 熱電偶必須須長度足足夠，并并可經(jīng)受受典型的的爐膛溫溫度。一一般較小小直徑的的熱電偶偶，熱質(zhì)質(zhì)量小響響應(yīng)快，得得到的結(jié)結(jié)果精確確。 有幾種方法法將熱電電偶附著著于PCCB，較較好的方

27、方法是使使用高溫溫焊錫如如銀/錫錫合金，焊焊點(diǎn)盡量量最小。 另一種可接接受的方方法，快快速、容容易和對對大多數(shù)數(shù)應(yīng)用足足夠準(zhǔn)確確，少量量的熱化化合物(也叫熱熱導(dǎo)膏或或熱油脂脂)斑點(diǎn)點(diǎn)覆蓋住住熱電偶偶，再用用高溫膠膠帶(如如Kapptonn)粘住住。 還有一種方方法來附附著熱電電偶，就就是用高高溫膠，如如氰基丙丙烯酸鹽鹽粘合劑劑，此方方法通常常沒有其其它方法法可靠。 附著的的位置也也要選擇擇，通常常最好是是將熱電電偶尖附附著在PPCB焊焊盤和相相應(yīng)的元元件引腳腳或金屬屬端之間間。 (圖一、將將熱電偶偶尖附著著在PCCB焊盤盤和相應(yīng)應(yīng)的元件件引腳或或金屬端端之間)錫膏特性參參數(shù)表也也是必要要的，其

28、其包含的的信息對對溫度曲曲線是至至關(guān)重要要的，如如：所希希望的溫溫度曲線線持續(xù)時時間、錫錫膏活性性溫度、合合金熔點(diǎn)點(diǎn)和所希希望的回回流最高高溫度。 開始之前，必必須理想想的溫度度曲線有有個基本本的認(rèn)識識。理論論上理想想的曲線線由四個個部分或或區(qū)間組組成，前前面三個個區(qū)加熱熱、最后后一個區(qū)區(qū)冷卻。爐爐的溫區(qū)區(qū)越多，越越能使溫溫度曲線線的輪廓廓達(dá)到更更準(zhǔn)確和和接近設(shè)設(shè)定。大大多數(shù)錫錫膏都能能用四個個基本溫溫區(qū)成功功回流。 (圖二、理理論上理理想的回回流曲線線由四個個區(qū)組成成，前面面三個區(qū)區(qū)加熱、最最后一個個區(qū)冷卻卻) 預(yù)熱區(qū)，也也叫斜坡坡區(qū)，用用來將PPCB的的溫度從從周圍環(huán)環(huán)境溫度度提升到到所須

29、的的活性溫溫度。在在這個區(qū)區(qū)，產(chǎn)品品的溫度度以不超超過每秒秒255C速度度連續(xù)上上升，溫溫度升得得太快會會引起某某些缺陷陷，如陶陶瓷電容容的細(xì)微微裂紋，而而溫度上上升太慢慢，錫膏膏會感溫溫過度，沒沒有足夠夠的時間間使PCCB達(dá)到到活性溫溫度。爐爐的預(yù)熱熱區(qū)一般般占整個個加熱通通道長度度的255333%。 活性區(qū)，有有時叫做做干燥或或浸濕區(qū)區(qū)，這個個區(qū)一般般占加熱熱通道的的3350%，有兩兩個功用用，第一一是，將將PCBB在相當(dāng)當(dāng)穩(wěn)定的的溫度下下感溫，允允許不同同質(zhì)量的的元件在在溫度上上同質(zhì)，減減少它們們的相當(dāng)當(dāng)溫差。第第二個功功能是，允允許助焊焊劑活性性化，揮揮發(fā)性的的物質(zhì)從從錫膏中中揮發(fā)。一

30、一般普遍遍的活性性溫度范范圍是11201500C，如如果活性性區(qū)的溫溫度設(shè)定定太高，助助焊劑沒沒有足夠夠的時間間活性化化，溫度度曲線的的斜率是是一個向向上遞增增的斜率率。雖然然有的錫錫膏制造造商允許許活性化化期間一一些溫度度的增加加，但是是理想的的曲線要要求相當(dāng)當(dāng)平穩(wěn)的的溫度，這這樣使得得PCBB的溫度度在活性性區(qū)開始始和結(jié)束束時是相相等的。市市面上有有的爐子子不能維維持平坦坦的活性性溫度曲曲線，選選擇能維維持平坦坦的活性性溫度曲曲線的爐爐子，將將提高可可焊接性性能，使使用者有有一個較較大的處處理窗口口。 回回流區(qū)，有有時叫做做峰值區(qū)區(qū)或最后后升溫區(qū)區(qū)。這個個區(qū)的作作用是將將PCBB裝配的的溫

31、度從從活性溫溫度提高高到所推推薦的峰峰值溫度度?；钚孕詼囟瓤偪偸潜群虾辖鸬娜廴埸c(diǎn)溫度度低一點(diǎn)點(diǎn)，而峰峰值溫度度總是在在熔點(diǎn)上上。典型型的峰值值溫度范范圍是22052300C，這這個區(qū)的的溫度設(shè)設(shè)定太高高會使其其溫升斜斜率超過過每秒225C，或或達(dá)到回回流峰值值溫度比比推薦的的高。這這種情況況可能引引起PCCB的過過分卷曲曲、脫層層或燒損損，并損損害元件件的完整整性。 今天，最普普遍使用用的合金金是Snn63/Pb337，這這種比例例的錫和和鉛使得得該合金金共晶。共共晶合金金是在一一個特定定溫度下下熔化的的合金，非非共晶合合金有一一個熔化化的范圍圍，而不不是熔點(diǎn)點(diǎn)，有時時叫做塑塑性裝態(tài)態(tài)。本文文

32、所述的的所有例例子都是是指共晶晶錫/鉛鉛，因為為其使用用廣泛，該該合金的的熔點(diǎn)為為1833C。 理想的冷卻卻區(qū)曲線線應(yīng)該是是和回流流區(qū)曲線線成鏡像像關(guān)系。越越是靠近近這種鏡鏡像關(guān)系系，焊點(diǎn)點(diǎn)達(dá)到固固態(tài)的結(jié)結(jié)構(gòu)越緊緊密，得得到焊接接點(diǎn)的質(zhì)質(zhì)量越高高，結(jié)合合完整性性越好。 作溫度曲線線的第一一個考慮慮參數(shù)是是傳輸帶帶的速度度設(shè)定，該該設(shè)定將將決定PPCB在在加熱通通道所花花的時間間。典型型的錫膏膏制造廠廠參數(shù)要要求34分鐘鐘的加熱熱曲線，用用總的加加熱通道道長度除除以總的的加熱感感溫時間間，即為為準(zhǔn)確的的傳輸帶帶速度，例例如，當(dāng)當(dāng)錫膏要要求四分分鐘的加加熱時間間，使用用六英尺尺加熱通通道長度度，計

33、算算為：66 英尺尺 4 分鐘 = 每每分鐘 1.55 英尺尺 = 每分鐘鐘 188 英寸寸。 接下來必須須決定各各個區(qū)的的溫度設(shè)設(shè)定，重重要的是是要了解解實際的的區(qū)間溫溫度不一一定就是是該區(qū)的的顯示溫溫度。顯顯示溫度度只是代代表區(qū)內(nèi)內(nèi)熱敏電電偶的溫溫度，如如果熱電電偶越靠靠近加熱熱源，顯顯示的溫溫度將相相對比區(qū)區(qū)間溫度度較高，熱熱電偶越越靠近PPCB的的直接通通道，顯顯示的溫溫度將越越能反應(yīng)應(yīng)區(qū)間溫溫度。明明智的是是向爐子子制造商商咨詢了了解清楚楚顯示溫溫度和實實際區(qū)間間溫度的的關(guān)系。本本文中將將考慮的的是區(qū)間間溫度而而不是顯顯示溫度度。表一一列出的的是用于于典型PPCB裝裝配回流流的區(qū)間間

34、溫度設(shè)設(shè)定。 表一、典型型PCBB回流區(qū)區(qū)間溫度度設(shè)定 區(qū)間 區(qū)間溫度設(shè)設(shè)定 區(qū)間末實際際板溫 預(yù)熱 210CC(4110F) 140CC(2884F) 活性 177CC(3550F) 150CC(3002F) 回流 250CC(4882C) 210CC(4882F) 速度和溫度度確定后后，必須須輸入到到爐的控控制器?？纯纯词謨詢陨掀渌枰{(diào)調(diào)整的參參數(shù)，這這些參數(shù)數(shù)包括冷冷卻風(fēng)扇扇速度、強(qiáng)強(qiáng)制空氣氣沖擊和和惰性氣氣體流量量。一旦旦所有參參數(shù)輸入入后，啟啟動機(jī)器器，爐子子穩(wěn)定后后(即，所所有實際際顯示溫溫度接近近符合設(shè)設(shè)定參數(shù)數(shù))可以以開始作作曲線。下下一部將將PCBB放入傳傳送帶，觸觸發(fā)測

35、溫溫儀開始始記錄數(shù)數(shù)據(jù)。為為了方便便，有些些測溫儀儀包括觸觸發(fā)功能能，在一一個相對對低的溫溫度自動動啟動測測溫儀，典典型的這這個溫度度比人體體溫度337C(998.66F)稍稍微高一一點(diǎn)。例例如，338C(1100F)的的自動觸觸發(fā)器，允允許測溫溫儀幾乎乎在PCCB剛放放入傳送送帶進(jìn)入入爐時開開始工作作，不至至于熱電電偶在人人手上處處理時產(chǎn)產(chǎn)生誤觸觸發(fā)。 一旦最初的的溫度曲曲線圖產(chǎn)產(chǎn)生，可可以和錫錫膏制造造商推薦薦的曲線線或圖二二所示的的曲線進(jìn)進(jìn)行比較較。 首先，必須須證實從從環(huán)境溫溫度到回回流峰值值溫度的的總時間間和所希希望的加加熱曲線線居留時時間相協(xié)協(xié)調(diào)，如如果太長長，按比比例地增增加傳送

36、送帶速度度，如果果太短，則則相反。 下一步，圖圖形曲線線的形狀狀必須和和所希望望的相比比較(圖圖二)，如如果形狀狀不協(xié)調(diào)調(diào)，則同同下面的的圖形(圖三六)進(jìn)進(jìn)行比較較。選擇擇與實際際圖形形形狀最相相協(xié)調(diào)的的曲線。應(yīng)應(yīng)該考慮慮從左道道右(流流程順序序)的偏偏差，例例如，如如果預(yù)熱熱和回流流區(qū)中存存在差異異，首先先將預(yù)熱熱區(qū)的差差異調(diào)正正確，一一般最好好每次調(diào)調(diào)一個參參數(shù)，在在作進(jìn)一一步調(diào)整整之前運(yùn)運(yùn)行這個個曲線設(shè)設(shè)定。這這是因為為一個給給定區(qū)的的改變也也將影響響隨后區(qū)區(qū)的結(jié)果果。我們們也建議議新手所所作的調(diào)調(diào)整幅度度相當(dāng)較較小一點(diǎn)點(diǎn)。一旦旦在特定定的爐上上取得經(jīng)經(jīng)驗，則則會有較較好的“感覺”來作多

37、多大幅度度的調(diào)整整。 圖三、預(yù)熱熱不足或或過多的的回流曲曲線圖四、活性性區(qū)溫度度太高或或太低圖五、回流流太多或或不夠圖六、冷卻卻過快或或不夠當(dāng)最后的曲曲線圖盡盡可能的的與所希希望的圖圖形相吻吻合，應(yīng)應(yīng)該把爐爐的參數(shù)數(shù)記錄或或儲存以以備后用用。雖然然這個過過程開始始很慢和和費(fèi)力，但但最終可可以取得得熟練和和速度，結(jié)結(jié)果得到到高品質(zhì)質(zhì)的PCCB的高高效率的的生產(chǎn)。得益于升溫溫-到-回流的的回流溫溫度曲線線如果遵循某某些指引引，和對對回流過過程中可可能遇見見的參數(shù)數(shù)有很強(qiáng)強(qiáng)的理解解，經(jīng)常常和溫度度曲線聯(lián)聯(lián)系在一一起的苦苦惱可以以大大減減輕。大衛(wèi).蘇拉拉斯基(美) 許多舊式的的爐傾向向于以不不同速率率

38、來加熱熱一個裝裝配上的的不同零零件，取取決于回回流焊接接的零件件和線路路板層的的顏色和和質(zhì)地。一一個裝配配上的某某些區(qū)域域可以達(dá)達(dá)到比其其它區(qū)域域高得多多的溫度度，這個個溫度變變化叫做做裝配的的D TT。如果果D TT大，裝裝配的有有些區(qū)域域可能吸吸收過多多熱量，而而另一些些區(qū)域則則熱量不不夠。這這可能引引起許多多焊接缺缺陷，包包括焊錫錫球、不不熔濕、損損壞元件件、空洞洞和燒焦焦的殘留留物。 較新式的回回流焊接接爐 大多數(shù)新式式的回流流焊接爐爐，叫做做強(qiáng)制對對流式，將將熱空氣氣吹到裝裝配板上上或周圍圍。這種種爐的一一個優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是可以以對裝配配板逐漸漸地和一一致地提提供熱量量，不管管零件的的顏色和

39、和質(zhì)地。雖雖然，由由于不同同的厚度度和元件件密度，熱熱量的吸吸收可能能不同，但但強(qiáng)制對對流式爐爐逐漸地地供熱，其其D TT沒有太太大的差差別。另另外，這這種爐可可以嚴(yán)格格地控制制給定溫溫度曲線線的最高高溫度和和溫度速速率，其其提供了了更好的的區(qū)到區(qū)區(qū)的穩(wěn)定定性，和和一個更更受控的的回流過過程。 為什么和什什么時候候保溫 保溫區(qū)的唯唯一目的的是減少少或消除除大的DD T。保保溫應(yīng)該該在裝配配達(dá)到焊焊錫回流流溫度之之前，把把裝配上上所有零零件的溫溫度達(dá)到到均衡，使使得所有有的零件件同時回回流。由由于保溫溫區(qū)是沒沒有必要要的，因因此溫度度曲線可可以改成成線性的的升溫-到-回回流(RRTS)的回流流溫

40、度曲曲線。 應(yīng)該注意到到，保溫溫區(qū)一般般是不需需要用來來激化錫錫膏中的的助焊劑劑化學(xué)成成分。這這是工業(yè)業(yè)中的一一個普遍遍的錯誤誤概念，應(yīng)應(yīng)予糾正正。當(dāng)使使用線性性的RTTS溫度度曲線時時，大多多數(shù)錫膏膏的化學(xué)學(xué)成分都都顯示充充分的濕濕潤活性性。事實實上，使使用 RRTS溫溫度曲線線一般都都會改善善濕潤。 升溫-保溫溫-回流流 升溫-保溫溫-回流流(RSSS)溫溫度曲線線可用于于RMAA或免洗洗化學(xué)成成分，但但一般不不推薦用用于水溶溶化學(xué)成成分，因因為RSSS保溫溫區(qū)可能能過早地地破壞錫錫膏活性性劑，造造成不充充分的濕濕潤。使使用RSSS溫度度曲線的的唯一目目的是消消除或減減少D T。 如圖一所

41、示示，RSSS溫度度曲線開開始以一一個陡坡坡溫升，在在90秒秒的目標(biāo)標(biāo)時間內(nèi)內(nèi)大約1150 C，最最大速率率可達(dá)223 C。隨隨后，在在15001770 C之之間，將將裝配板板保溫990秒鐘鐘；裝配配板在保保溫區(qū)結(jié)結(jié)束時應(yīng)應(yīng)該達(dá)到到溫度均均衡。保保溫區(qū)之之后，裝裝配板進(jìn)進(jìn)入回流流區(qū)，在在1833 C以以上回流流時間為為60( 155)秒鐘鐘。 整個溫度曲曲線應(yīng)該該從455 C到到峰值溫溫度2115( 5) C持持續(xù)3.544分鐘。冷冷卻速率率應(yīng)控制制在每秒秒4 C。一一般，較較快的冷冷卻速率率可得到到較細(xì)的的顆粒結(jié)結(jié)構(gòu)和較較高強(qiáng)度度與較亮亮的焊接接點(diǎn)?？煽墒牵^每秒秒4 C會會造成溫溫度沖

42、擊擊。柔性電路的的脈沖加加熱回流流焊接By Paaul Braackeell 本文介介紹，零零件設(shè)計計與工藝藝過程指指南。 脈沖加加熱回流流焊接(pullse-heaatedd reefloow ssoldderiing)是一種種工藝，將將兩個預(yù)預(yù)先上好好助焊劑劑的、鍍鍍錫的零零件加熱熱到足以以使焊錫錫熔化、流流動的溫溫度，固固化后，在在零件與與焊錫之之間形成成一個永永久的電電氣機(jī)械械連接。與與傳統(tǒng)的的焊接相相反，脈脈沖加熱熱回流焊焊接通過過對每個個連接使使用一個個熱電極極加熱和和冷卻來來焊接。在在整個加加熱、回回流和冷冷卻周期期內(nèi)要施施加壓力力。脈沖沖加熱控控制將能能量傳送送到安裝裝在回流流

43、焊接頭頭上的熱熱電極。附附著在熱熱電極上上的熱電電偶為可可重復(fù)的的、持續(xù)續(xù)的熱源源控制提提供反饋饋。焊接頭頭將兩個個零件直直接接觸觸。以一一個精確確的壓力力，頭發(fā)發(fā)信號給給控制器器，開始始熱電極極的加熱熱循環(huán)。熱熱電極將將熱傳導(dǎo)導(dǎo)給零件件，隨后后的熱傳傳導(dǎo)將零零件之間間的焊錫錫熔化。熔熔化的區(qū)區(qū)域開始始流動，造造成兩群群焊錫的的接合。當(dāng)當(dāng)控制器器終止回回流循環(huán)環(huán)，在冷冷卻循環(huán)環(huán)中零件件繼續(xù)保保持在一一起，因因此焊錫錫重新固固化，形形成焊點(diǎn)點(diǎn)。一個個好焊點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)該是是焊錫充充分地結(jié)結(jié)合兩個個表面，在在兩個零零件表面面發(fā)生熔熔濕(wwetttingg)。 電線元件(Fleex CCompponeen

44、t)用于脈脈沖加熱熱回流焊焊接工藝藝的最常常見類型型的電線線是由聚聚酰亞胺胺(poolyiimidde)制制造的，也也叫做“Kapptonn”。兩層層聚酰亞亞胺包膠膠銅跡線線(trracee) - 一般般 0.522 盎司司(ouuncee)。兩兩種最常常見的銅銅導(dǎo)線是是軋制韌韌化(RRA, rollledd annneaaledd)銅和和電解沉沉淀(EED, eleectrrodeepossiteed)銅銅；電解解沉淀銅銅最有成成本效益益，被廣廣泛使用用。銅跡跡線的厚厚度范圍圍是 00.000070.0004 (00.0220.10mmm)。聚聚酰亞胺胺的可操操作溫度度范圍是是 133022

45、00C，可可經(jīng)受高高達(dá)3000C的短短期焊接接溫度。熱熱電極的的溫度總總是高于于被熱電電極加熱熱的零件件溫度。在在熱電極極與焊點(diǎn)點(diǎn)之間、橫橫 HYPERLINK t _blank 穿KKaptton電電線，可可能發(fā)生生 500800C的溫溫降，決決定于厚厚度。電電線(fflexx)的厚厚度范圍圍是 00.000100.00047 (00.022540.112mmm)。 在脈沖加熱熱回流焊焊接工藝藝的柔性性電路上上使用的的三種常常見類型型的端子子設(shè)計是是： 暴露引線設(shè)設(shè)計(eexpoosedd leead dessignn) - 這種種設(shè)計將將聚酰亞亞胺材料料的兩面面去掉，留留下不 HYPERL

46、INK t _blank 絕緣的的跡線。熱熱電極直直接接觸觸跡線，將將熱傳導(dǎo)導(dǎo)給零件件。如果果PCBB焊盤與與熱電極極腳印尺尺寸正確確，這種種設(shè)計將將容許一一些多余余的焊錫錫在焊盤盤上，因因為焊錫錫可能流流到開放放的區(qū)域域。在工工藝過程程中，焊焊錫也將將熔濕跡跡線頂部部。在處處理零件件時必須須小心，因因為跡線線容易彎彎曲或損損壞。單面電線設(shè)設(shè)計(ssinggle-sidded fleex ddesiign) - 這種設(shè)設(shè)計只從從一面去去掉聚酰酰亞胺。熱熱量從熱熱電極通通過固體體聚酰亞亞胺表面面?zhèn)鲗?dǎo)到到底下暴暴露的跡跡線。聚聚酰亞胺胺通過絕絕緣體傳傳導(dǎo)熱量量到暴露露的跡線線和PCCB焊盤盤。在焊

47、焊接點(diǎn)區(qū)區(qū)域的聚聚酰亞胺胺的厚度度限制在在0.0002，使得得可 HYPERLINK t _blank 以以熱傳導(dǎo)導(dǎo)。如果果聚酰亞亞胺必須須加熱超超過2660C，可可能造成成表面燒燒傷和熱熱電極污污染。這這個設(shè)計計不容許許過多焊焊錫在PPCB焊焊盤上，因因為存在在很少空空間來過過多流動動。 開窗式電線線設(shè)計(opeen-wwinddoweed fflexx deesiggn) - 這這種設(shè)計計將焊接接區(qū)域的的兩面的的聚酰亞亞胺去掉掉，但在在邊緣和和跡線尾尾端都有有剩下的的聚酰亞亞胺材料料支持。該該設(shè)計給給予裝配配一定的的強(qiáng)度，并并對較生生硬的處處理有彈彈性。因因為跡線線暴露，對對零件的的熱傳導(dǎo)

48、導(dǎo)是良好好的，有有額外的的空間給給剩余的的焊錫流流動。熱熱電極的的尺寸是是關(guān)鍵的的，因為為它必須須適合窗窗口，并并允許熔熔化的焊焊錫流動動的空間間。 電線與PCCB跡線線的尺寸寸(Fllex andd PCCB TTracce SSizees)理想想地，柔柔性電路路的焊盤盤應(yīng)該比比PCBB上的焊焊盤在寬寬度上更更窄。隨隨著焊錫錫熔化、零零件壓下下，焊錫錫被擠到到旁邊。該該設(shè)計將將允許焊焊錫在柔柔性焊盤盤的另一一面流動動的空間間，將容容許PCCB上更更多的焊焊錫，避避免錫橋橋問題。柔性電路上更小的焊盤寬度將幫助兩個零件的定位與對中。對于密間距(fine pitch)的應(yīng)用，PCB跡線的寬度設(shè)計成

49、間距的50%。這種設(shè)計減少由于不對準(zhǔn)所造成的短路。 通用基板零零件設(shè)計計指南多數(shù)數(shù)PCBB材料諸諸如FRR-2和和FR-4對于于工藝期期間的局局部受熱熱是很有有彈性的的。象陶陶瓷基板板這樣的的材料必必須以一一種更受受控的方方式來加加熱，以以減少破破裂的機(jī)機(jī)會。兩兩個零件件的散熱熱能力太太大的差差距也可可能引起起冷卻期期間的焊焊接破裂裂。沿焊接接點(diǎn)長度度上的散散熱差異異是最常常見的要要克服的的設(shè)計問問題。小小的差別別影響也也小，但但沿焊接接區(qū)域的的任何熱熱質(zhì)量改改變都將將引起溫溫度和焊焊接點(diǎn)質(zhì)質(zhì)量的不不一致。 HYPERLINK t _blank 散熱、焊盤盤區(qū)域設(shè)設(shè)計問題題，解決決方案熱可可能

50、很容容易從焊焊接區(qū)域域傳導(dǎo)到到大的焊焊盤，如如果位置置太靠近近焊接區(qū)區(qū)域(圖圖一A)。加大大的跡線線寬度和和電鍍的的通孔從從焊接區(qū)區(qū)域吸走走熱量(圖一BB)。寬寬度減小小的跡線線就好象象擋熱墻墻，阻止止焊盤的的任何散散熱(圖圖 HYPERLINK 一CC)。如如果使用用小跡線線擋熱墻墻，沒有有散熱存存在的有有效的最最小面積積是0.08(0.2mmm)(圖圖一D)。相等等尺寸的的小跡線線作擋熱熱墻用，保保證焊接接區(qū)域相相同的加加熱。從焊盤盤引出的的跡線應(yīng)應(yīng)該相同同的寬度度，盡可可能地窄窄(圖二二)。這這種設(shè)計計將起擋擋熱墻的的作用，防防止焊接接期間過過多的熱熱量從焊焊盤區(qū)域域排走。對對于多層層板

51、，將將粘結(jié)區(qū)區(qū)域下的的跡線限限制為最最小寬度度的(信信號)跡跡線，在在PCBB的焊盤盤之下均均勻地分分布。PPCB上上任何屏屏蔽都在在焊接區(qū)區(qū)域有同同等的影影響。 HYPERLINK t _blank PCB焊盤盤的焊接接要求焊錫沉積積的可重重復(fù)性對對達(dá)到良良好的過過程控制制是關(guān)鍵鍵的。在在許多情情況中可可能要求求試驗來來獲得理理想的焊焊錫量。一一個良好好的開始始點(diǎn)是使使用一塊塊0.0006的絲印印模板，440%的的焊盤覆覆蓋面積積。PCBB焊盤上上要求的的焊錫數(shù)數(shù)量取決決于幾個個因素。焊焊盤尺寸寸與間距距決定可可施用的的焊錫量量的最大大與最小小，使用用絲印模模板工藝藝。模板板印刷的的焊錫在在

52、回流工工藝之前前應(yīng)該熔熔合。小小焊盤與與小間距距要求較較少的焊焊錫，防防止焊點(diǎn)點(diǎn)形成錫錫橋。電線線(fllex)的設(shè)計計也將影影響焊錫錫量。開開窗的電電線和暴暴露的跡跡線的電電線將得得到比單單面電線線稍微較較多的焊焊錫量。 熱電極尺寸寸與對零零件的定定位熱電極極應(yīng)該按按照焊盤盤和電線線的尺寸寸來確定定尺寸，如如圖三所所示。熱熱電極的的長度必必須完全全覆蓋跡跡線，在在每一邊邊超出至至少一個個焊盤間間距。熱熱電極的的寬度應(yīng)應(yīng)該提供供充分的的熱傳導(dǎo)導(dǎo)，以達(dá)達(dá)到在最最短的時時間內(nèi)完完成焊接接，因此此消除對對零件的的溫度危危害。熱熱電極的的寬度也也應(yīng)該接接納足夠夠的空隙隙給熔化化的焊錫錫位移，消消除錫橋

53、橋的任何何機(jī)會。 HYPERLINK es/flexpcb4.jpg 熱電極的寬度為了熱熱電極最最好的熱熱性能和和壽命，最最小尺寸寸應(yīng)該是是0.0059。標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)尺寸是是0.0079，以達(dá)達(dá)到更好好的性能能和壽命命。在焊焊錫量沒沒有好好好控制或或者空間間受限制制的地方方，可以以使用00.0447寬寬的熱電電極，可可是，熱熱電極的的壽命與與性能將將減少。電線(flex)焊盤寬度注意，電線焊盤短于PCB焊盤(圖四)，這樣方便焊點(diǎn)的檢查。PCB焊盤寬度額外的寬度允許額外的焊錫和方便檢查。PCB焊盤大約是熱電極寬度的三倍。表一的尺寸只是指導(dǎo)性的?？赡芤笠恍┰囼?，因為焊錫量不同。熱電極定位當(dāng)在暴露的或開

54、窗的電線(flex)上面定位熱電極時，熱電極不應(yīng)該定位太靠近電線主體的邊緣(圖五)。一些柔性電路有較薄和較厚的涂層在其中等跡線兩面。如果是這樣，將跡線較薄的一面定位在PCB上，這將減少當(dāng)熱電極推下跡線時熱電極損傷跡線的機(jī)會。 表一、建議議熱電極極的寬度度/焊盤盤長度與與間距 PCB PCB 焊盤間距(mm/incchess) 熱電極寬度度(mmm/innchees) 焊盤長度(mm/incchess) 0.8/00.0331 1.5/00.0559 4.5/00.1777 1.2/00.0447 1.5/00.0559 4.5/00.1777 1.4/00.0555 2.0/00.0779 5

55、.0/00.1997 1.5/00.0559 2.5/00.0998 5.5/00.2117 1.6/00.0669 2.5/00.0998 5.5/00.2117 1.8/00.0771 2.5/00.0998 6.0/00.2336 2.0/00.0779 3.0/.01118 6.0/00.2336 3.0/00.1119 3.0/00.1118 6.0/00.2336 熱電極制造造、溫度度特性現(xiàn)代代線路腐腐蝕技術(shù)術(shù)如EDDM和高高級材料料已經(jīng)允允許精密密設(shè)計的的熱電極極的制造造，以適適合大多多數(shù)應(yīng)用用。三維維的熱電電極在表表面周圍圍通過電電流，因因此，在在跡線之之間具有有零電勢勢。在機(jī)

56、機(jī)器工藝藝中的這這些技術(shù)術(shù)進(jìn)步產(chǎn)產(chǎn)生在橫橫跨長度度上的恒恒溫設(shè)計計，專門門的合金金取得平平整與共共面性。焊焊錫將不不會熔濕濕到使用用的材料料，它們們對氧化化是 HYPERLINK t _blank 有有彈性的的。 工具與零件件定位熱彈性性的、高高溫塑料料如 ppeekk(Keeptoon) 或或 tuuffnnel 應(yīng)該用用在回流流區(qū)域的的下面，來來防止從從焊接區(qū)區(qū)散熱。模模具座應(yīng)應(yīng)該完全全平整，因因為該工工藝的質(zhì)質(zhì)量決定定于當(dāng)施施加熱電電極壓力力時達(dá)到到熱量均均勻分布布。最好好的表面面處理技技術(shù)是用用磨削來來拋磨表表面。如如果可能能，零件件應(yīng)該定定位在與與回流區(qū)區(qū)靠近的的定位銷銷上。經(jīng)經(jīng)常，

57、電電線(fflexx)上的的定位孔孔用銅跡跡線來加加固，得得到更好好的強(qiáng)度度與精度度。如果果不可能能有定位位孔，零零件可以以從方邊邊上定位位和夾緊緊。因為為電線(fleex)不不是剛性性的，可可能要求求零件座座中的真真空孔來來把它保保持平整整。對于于密間距距電線，XX-Y定定位臺和和相機(jī)系系統(tǒng)可能能是有用用的。由由于設(shè)計計零件時時尺寸上上的誤差差或批量量與批量量之間的的變化，夾夾具是重重要的。 準(zhǔn)備較較常見的的，兩個個零件都都要預(yù)先先鍍錫。如如果沒有有，達(dá)到到單面電電線(fflexx)與鍍鍍金或錫錫的焊盤盤之間的的熔濕還還是可能能的。兩兩個零件件的基礎(chǔ)礎(chǔ)電鍍經(jīng)經(jīng)常有足足夠的焊焊錫達(dá)到到單面電電

58、線的可可靠焊點(diǎn)點(diǎn)?？墒?，多多數(shù)電線線設(shè)計將將要求額額外的焊焊錫，通通常用絲絲印工藝藝來施用用，預(yù)先先回流。對對于較密密間距的的應(yīng)用，焊焊錫通常常在回流流之前通通過熱空空氣均勻勻。熱空空氣均勻勻法(hhot airr leevellingg)可使使焊盤上上的焊錫錫均勻分分布，達(dá)達(dá)到更好好的熱傳傳導(dǎo)。這這個方法法也使在在加熱條條的壓力力作用下下的對位位更容易易保持。零零件必須須沒有灰灰塵，一一般要清清潔和沒沒有氧化化。通常常用助焊焊劑來保保證清除除任何氧氧化物障障礙，以以允許適適當(dāng)?shù)娜廴蹪癜l(fā)生生。 助焊劑助焊劑劑有兩個個重要特特性：把把熱傳導(dǎo)導(dǎo)給焊錫錫和通過過清潔和和除掉表表面氧化化物來促促進(jìn)表面

59、面熔濕(wetttinng)。對對于容易易焊接的的零件，脈脈沖加熱熱焊接工工藝只要要求少量量非活性性的助焊焊劑。通通常使用用免洗助助焊劑。推推薦使用用低固含含量的助助焊劑，因因為固體體含量越越低，熱熱電極的的污染越越少。在在開始焊焊接工藝藝之前，應(yīng)應(yīng)該允許許任何有有的溶劑劑干燥。 安全脈脈沖加熱熱熱電極極焊接工工藝是安安全的，因因為當(dāng)壓壓向零件件時只有有加熱單單元是熱熱的。另另外，只只需要很很少數(shù)量量的助焊焊劑，比比傳統(tǒng)的的焊接產(chǎn)產(chǎn)生較少少的煙霧霧。操作作員在這這個期間間還應(yīng)該該防止碰碰到熱電電極，也也應(yīng)該防防止夾住住的危險險。 焊接方法：工藝步步驟 基板放入夾夾具，助助焊劑施施加到焊焊盤。 電線定位在在零件夾夾具內(nèi)，保保證兩套套焊盤的的對準(zhǔn)。 給出工藝開開始信號號到焊接接控制器器。 焊接控制器器驅(qū)動焊焊接頭和和熱電極極模塊到到零件 以一個預(yù)設(shè)設(shè)的壓力力，開始始加熱過過程。 加熱過程預(yù)預(yù)熱將一個個長度達(dá)達(dá)到2的現(xiàn)代代設(shè)計的的熱電極極加熱到到焊接溫溫度需要要大約兩兩秒鐘。在在這期間間，助焊焊劑活化化，開始始通過去去掉氧化化層來提提高熔濕濕。預(yù)熱熱只是當(dāng)當(dāng)過多的的散熱片片影響熱熱電極時時使用，或或者當(dāng)應(yīng)應(yīng)用了脆脆弱的基基板如陶陶瓷需要要以更加加受控的的方式加加熱以避避免破裂裂的時候候。升溫溫升升溫到焊焊接溫度度的時間間應(yīng)該可可編程，以以允許精精確的加加熱率控控制。當(dāng)當(dāng)脆弱基基板可容容