SMT全技术第三集.docx
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1、免洗膏襟型工藜(二)ByRichardR.1.athropJr.本文介绍,晾解一桎杼在一仙I特定的愿用中潞怎掾表猊,是邃到高效生崖率的阚幽一佃潢泛的憔型程式由一整套量度优印刷到测就的野通用性的喊到1成。本文第一部分了印刷典贴装莉:瞬;其次部分角V隼程式,看看回流焊接和其他如测就斜的可测性、粘性和雄子色分析等回流熔瀑(Wetting)膏的可熔漏性、或可焊接性,是一项辘以押估的特性,因悬在多情沆中的决定是很主践性的。己悌J赞一傕1目楝温:瞬,运用6-mi1.的射切割箱本,在现多用途的OSP壅圈的测就板上的3平方英寸的面械上巡行接解印刷(contactPrin1.)(园一)。封每一梗斜杼印刷12境标
2、用6越不同的温度曲.媒空氟回流焊接雨现板。就楼没卦有三梗形状。焊盘羟生的纵I利隔的贪度燮化优824miIo假没,焊然之强生的蜴精数量越多,材料典温度曲缘结合的可焊接性越好C另外,测量50-mi1.圆圈的平均宜很。50-mi1.网圈的撇散一般跟随焊然短路的结果,但很少在州完整的圆上有焊弱掳散。因此,I瞬的追部分是唯主税性的部分。焊黑短路图左逊的小焊盘用作焊斜封储如小引脚横微J宙路(SO1.C,sma1.1.out1.inein1.egra1.edcircuiD焊然的熔源情况指示。箱木剧孔鲍圉优丽列底部的完整粒篮(85-mi1.是)到项部的只有23%覆盔(20-mi1.是)。造些焊然排列完全熔源越
3、高,可焊性越好,因卷随著焊解覆稿的减少,完全熔湿焊篮的困就度增加。表一、温度曲3资料峰值温度183度以上闿用35度到固化卸跚熟斜率35度到回流Ji热畤IHJ135145度三MBRg145155度。C秒秒C/秒秒秒A260105266N/A39113B234772340.67N/AN/AC23477231N/A8919D222641501.08N/AN/AE21166217N/A3011F219451121.38N/AN/A温漫曲敏感性【困二和表一中的曲名泉在颈熟方式上(平坦的保温窕斜升温)、峰值温度、女也共的畤I司和液化上的畤IW是不同的。圈中曲表示一0配方将怎槎典斌如96.5Sn3.5Ag或
4、95Sn5Pb高温合金起作用。曲比的是固定资羟有限、通作刚I荆始畤常运用的、快速的34温晶的埔子。通谩缠冏隔之IW的短路数量,供应一佃配方在通遇全部6桎温度曲畤的情况。相封的“温度曲敏感性”也可通谩算单修曲熔潟结果的檄净偏差来料算,然彳为除以封全部六脩曲所橘接的平均I司隔。在仙之具有很小的熔漏差累的材料揩看作是封温度曲不敏感的。焊珠球雎然很少,斜球(So1.derba1.1.ing)一般在免洗配方中是可接受的:但焊令疑珠(SO1.derbeading)不行。焊斜结珠通常大到肉眼可以看见,由於其尺寸,更简单优助焊削残留物上脱落,引起装配上某低地方的短路。再留珠不同於球有襄仙I方面:1. 珠(通常
5、直径大於5-mi1.)比球大。2. 珠集中在雌板很底的较大片状元件的遗上,比如片重容和片施阻1,而第球在助焊削残留物内的任何地方。3. 蜴珠是常锡芒里在片状元件身险下和回流期Mj优元件逊上跑出来而不是形成焊接玷的大球。4. 球的形成主要是来自回流之前或期日耳的粉的氧化通常只是雨(I期员粒。没有封型或替印的焊可能增加引珠和球。言境洪喘S板,有系列的片状元件焊黑,焊然之W1.的IUI隔尺寸上的变化覆急IPC所要求的全部靶圉,企超谩.四了座生斜珠典斜球和押估改正追雨他常兄惜题的匏本典焊的解决方案,运用r各槿靶木I川孔W1206.0805和0603尺寸的片状元件的悌J孔运用了有意的偏位。圈三示源嗑t板
6、上1206元件的部分。封0805和0603元件的测就国域运用了似的没帽。另外,测就板以不同的温度曲回流,曲和射熔源就瞬所描述的一楼,以便更加深化地瞭解封一佃给定配方的最佳回流曲幺泉。封每他测就板,全部珠和球的位置,但是探了比戟的目的,只辍告的珠和短球。残留物水平殛留物水平是另一(Bi通常有主靓性的特性。雎然透亮性、港i色和助焊削的视箕数量影客最终袋配的整能外貌,但道些因索可能寰隙上典那些保留在板上的、或者弄麟回流烟较冷陋域和通凰口的残留物的物理数量瓢阚。由於造偈1缘由,除了祝Jt外觑的主践冏想之外,残留物数量是用热重力分析方法(TGA,1.hermo-gravime1.ricanaIysis)
7、来:夬定的。母的少量棣品渐渐地优室湍加热到液化温度之上50C,言已$景整低温升谩程中的重量损失。造他方法揭示了回流期冏涉及的籍膏(助焊削)的I隙百分比。在回流焊接温度曲名泉上,颈熟、回流和冷郤I喈段失去的助岸剂成分的相封数型,也可以通遇封TGA的百分比失重-温度I冏表的仔细部查来押估。其他澜就斜的可潮,拭性测就计的可测性的是助焊削残留物封IeT斜床测具的相容性。助焊制确定不行以有粘性的残留物弄髀襟型的测就斜。封后佃特性的工槊测逗在暹化中,但是一些方法辍告“黠擘”数,直到测就S4的清洗和/或强迫穿遇助饵删残留物薄片。雕然助焊窗J配方封给定的配方的测就工卜的可溯就性起很大的作用,但是回流曲也有重大
8、的影辔。粘性粘性是定配方的而不是遹用性测的一他特性,但它有助於优流缪学的角度迤一步国安排方。工某上有三相主要型的粘性俵 单劈i粘度前通常运用一保1型的感测器,以恒定的例速(RPV,rev。IU1.iOnSminu1.e)在锡芒内树财J。适佃方法是最常用的,但返回有限的流建资就 维奥然、或解典腐者殳,运用套旋樽盘子,点子IH1.隔固定,之IUI有掰膏的篮子温度受控。篮子通常在一佃柳速宽圃内物勃,回到好止。典革黠方法一棣,卷,给定的材料建立流箜园普,但是,在腐泛的剪切修件箱囤上。 螺旋粘度运用一他螺旋感测器,在各握剪切率上测量引荷的阻力,企司算定配方的流燮指数.蹄子色言普法(IOnChromato
9、graphy)助焊制残留物析出的雌子色绪法是免洗膏的牢靠性rPf占的一要求,但是,常在原膏(rawpastc)上运用相同技街畤,可i到封存活性酬的理解。表二示U1.渠上最常用免洗配方的原籽蹄子色滞分析盆果。溟化的活性制是最流行的.因卷它运用了很有限的氟化和氯化化合物。其含量是在每仃离佃零件中(ppm,partspermi1.1.ion)。表二、原膏的雕子色分析结果配方ABCDEFGHI氟化物01.91.942.728.51.821.91.9氯化物3.93.33.34.221.31.82.17.20.1澳化物01.935.61.922.7113173146201Nitrate011.111.11
10、911.31.821.94.6Phosphate01.91.91.924.51.82350Su1.fate01.91.91.91.941.35.23.40Sodium02.12.17.89I.88.61.90.Ammonium6.62.12.11.96.41.821.90Potassium3.313.413.430.7210.321.917Magnesium32.12.14.621.821.92.4Ca1.cium612.312.3421.821.90Tota1.23548810413217920420227I配方JK1.MN0PQR氟化物2.210.91.41.81.951.91.81.9
11、氯化物5.64.71.45.225.11.91.98.41.9溟化物1801771.4222229351273443581Nitrate03.31.41.81.92.81.92.71.9Phosphate001.401.91.9111.81.9Su1.fateSodiUm2.9021.93.52222.63.67.56.91.91.91.81.91.92071.94351.9.Ammonium04.31.407.71.819.27.42.9Potassium27.21.31.81641.815.41.91.91.9Magnesium3.62.21.441.81.81.91.91.9Ca1.ci
12、um8.31.91.44.71.83.43.41.93.7Tota1.2302312372672823894196791036表二中粗般字的结果是原配方的结果,而不是出现污染跟跻的果。己二酸蹄子(脂肪酸)可以猊出来,因检道值1就除中有磴酸豌雕子。道些果表明,今日的免洗膏,优最初的真正的“瓢1.”配方到最彳发的“似RMA(rosin,mi1.d1.yactivated)的”材料,都存在较大的原膏藤子渡度。很可能,由於彳友者不能通遇谿酸纸(SiIVerChrOma1.ePaPer)的测部:,而鹰;孩清洗掉,既使它J猊在正常作免洗来运用。性能折中方案道史所描述的除,在谩去线年已朦用於瓢数的配方,揭示
13、午多性能上的折中方案。最主要的超努是: 更高速的可印刷性可能得到较低的峰值粘持力。 更高的固微造成敕低的粘持力。 更细I小的粉末造成更高的峰值粘持力。 更细I小的粉末造成更好的密冏距可印刷性。 更多的城散可能造成更多的焊全曲结珠。 更多的撅散可能造成OSP上更好的熔渥。 更低的回流焊彳发板上的残留物水平可能造成较差的焊接熔湿。 更低的回流焊彳发板上的残留物水平可能造成较好的测就斜的可祖晾性。 较多的板上残留物结果城内的残留物敕少,傩费用敕低。 更多的溟化活性倒结果可能熔漏性更好。 更好的熔潟其结果是封湍度曲敏感性更小。封以上描述的趋势遐是有例外存在。不是每一(0特性封每一佃幅用都有同株的重要性
14、但是,假如理解了追些折中平衡,那麽就能别愿用到最逾合的配方。第i*封於OEM或者合幺勺裂造商,斜膏的楝型程式有助於最羟品市埸的鼓事性。瞭解特定的高在特定的我配愿用中如何表现,和卷每秘情况作出最恰常的桶遥撵是逑到高生羟效率的朝健因素。不管裂造商运用羯膏供鹰商的、遐是内部暹行就随、或者雨者兼戚,檄型程式供应深化的知微和比敕的客践基磁。微量滴牌ByRussPeek本文介绍,微型1Hmiero-VaIVC)滴腌可以减少PCB通行之冏的没定,和降低材料成本。在消皆品宙子中-手樵到手提宙膈到身整:将系统小型化的超匆已致越来越小的表面贴装技:街(SMT)元件和装配更累密的印刷雷路板(PCB)。在装配:期周
15、封造些小型密集封城和基板的有效虑理要求他1:1,4fe*ww.eSjpzto6yE,34ZwycQH4egg一精密的方法来附著小凿的材料(如锡膏、醇毒性榭脂和腾洋D,以粘住元件和完成雷勤速接,不崖生短路或斜槁。道已成卷干脆晶片附著(DCA,directchipattach)X多晶片模组(mu1.ti-chipmodu1.e)和高密度麟接工婪的必要脩件,它)大多数0.0015*(0.038Imm)或更好的贴装精度。在膏和嶂电性榭脂的情i兄下,腰黠大小是0.010”(0254mm)或更小(|谢一)。封於面稹填充典圈案,要求00020”(00503m)或更小的厚度。追些需求已呼致界FJa5司用来荆助
16、精密滴腿的技许J赞展。寻找更好的附著方法多年来,PCB装配毂造商己运用?3本(StenCiI)印刷械来耨装=.配材料附装著在PCB上。虽隹然道他方法在遇去很好地Iem其功能,福旋且很可能缰箱封於傅统印刷愿用在PCB装配中估有一席之地,但追些不是技件i的便第。首先,靶本(S1.eneiD印刷不能用於附著在多盾封装、存在元件J1.J的联配或要求不同厚度材料的装配。遐有,封於每工作或工程更ITj改要求,就要求一瑰新的匏本,可能要求雨天的畤冏来生座。就成木而言,匏本印刷包括材料浪费、靶本清洗和每佃工作的定畤口九3号箱本印刷在低羟量、高混合裂造琪境中也不是成本合算的,特别是在合乐勺加工摩,因有火具硬的的
17、成本。葩本印刷威理高密度PCB装配畤有些局限,或要求紧密的冏隔和公差。微型M1.(Micro-va1.ves)高密度愿用的滴腮要求精碓的材料限制。滴腮系统不僮必须供应滴牌3十嘛的X/Y/Z位置的限制,而且附著在基板或封奘上的材料的可重被性必须超谩以前全部的樵型。以前BH赞微量滴媵系统的努力没有取得胜利,因卷泵不能附著可重根数量的锯膏或黑密性材料,贴的直f邃到小於0.010*(0.254三)可是,微型固技街的暹步已蟀崖生可以更好地限制微量滴腌的泵的械横。道佃愿用的志向液酣滴牌系统运用一佃由阳碟辗刷伺服禹连和数格器(encoder)限制的微型滴媵。道他t用於微量滴朦可以根据精碓的政碣器罚徽来限制滴
18、媵材料。清藤需典材料特性常选殳t微量滴腿檄畤,有另外的因素须要考虑。特别重要的是要有他1有效的滴夥3伯殳言I,和雉持材料特性的可用方法。有效的微量滴腾要求在掰上运用猫特的滴腰嘴或“铲-傅统的滴媵喘,在大多数情况中,是滚卓1.的斜管,追接可能阻碾微量滴醪,因卷内表面差而阻愉材料流勃。在微量滴膏和辱甯榭脂的情沆中,滴膝斜是用取现的不裂造的,公差特别紧,斜嘴在材料流勃的方向上是成圆锥形的,以减少,十典材料之的表面张力,斜管的内彳电是有目的地保持比弱嚼出口直径大。蔺而言之,因卷小玷滴感$十具有光滑的湿润表面特性,它改善材料的流勃和防止材料堵塞。在整催1滴腿谩程中雉持材料特性是微量滴腌的阚维。微量滴腹械
19、解削泵的RPM和空奴里力。滴,膝遇程可以编程i到通雷的螺旋速度、暹给阳隔和加速/i成速率,封每佃德用和材料瓶i型保瞪最佳的滴覆参数。亶活性典材料简的愤著雷子装配缰迤化,并周学士微量滴牌技件亍的需求符增加。它可以四鹿於高混合低崖量瑁境中的装配裂造商供应即畤的僵将。通遇减少箱本印刷槌的定畤和材料浪也,微量滴,腰使霜子装配裂造商能匏有效的工作和加省成本。星隹然封於高羟量、低混合奘配琪境,微量滴腿技街的便势可能不是以i著的,宙子工柒的鼓界本性,结合客封小型化羟品的不断增艮的需求,可能曾迫使装配裂造商去珍惜第活性和白勃化,把它作雉持娩事利润的一值1手段。箱本指南ByWi1.1.iamE.Co1.eman
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