SMT工艺技术是自动化程度非常高的电子装联技术。随着电子产品向小型化发展,其生产工艺发生了根本性的革命。目前在SMT贴片加工厂的生产装配中有简单单面SMT或与通孔插装(THT)的混合组装、双面SMT或与通孔(THT)的混合组装的装联形式。本文将接续《SMT贴片加工生产的质量与可靠性》中的内容介绍。
3、回流焊接过程中的工艺参数
控制回流焊一般分为三个阶段:预热阶段、保温阶段和回流阶段。在进行回流焊之前,必须对这三个阶段进行温度设定,并且通过试验确定每次生产的温度曲线,这样才能确保每次焊接的高可靠性。
根据回流焊接设备的要求,结合使用焊膏的规格参数,制定出较为理想的温度曲线。
1)预热阶段的工艺参数控制
预热的目的是把室温的印制板加热,以将焊锡膏带到开始活化所希望的保温温度,但升温速率要控制在适当范围内,如果过快,会产生热冲击,电路板和元件都可能受损,例如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;如果过慢,则焊锡膏中的溶剂挥发不充分而影响焊接质量。经分析并反复实践认为预热区升温速度3℃/s最为合适,温度上升至180℃时预热效果最佳。这样可得到良好的预热效果,还可以有效地限制沸腾和飞溅,防止形成小焊锡珠。
2)保温阶段的工艺参数控制
保温阶段是指温度升至焊锡膏熔点的区域,它一般占加热通道的33%~50%。在这个区域里提供足够的时间使较大元件的温度赶上较小元件,此阶段的主要目的是使印制板上各元件的温度趋于稳定,接近焊锡膏的熔点,并尽量减少温差,使其较容易地转变到回流阶段;此区域的另一目的是活化焊锡膏中的助焊剂,使其得到充分挥发,清除焊盘与引脚的氧化物,留下焊锡可以附着的清洁表面。保温阶段的适用温度范围是120℃~180℃,如果温度设定太高,助焊剂便没有足够的时间活性化,最终影响焊接效果。
3)回流阶段的工艺参数控制
回流阶段的温度设置得最高,它的作用是将印制板的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度,使焊锡膏和焊盘以及引脚形成共晶合金。回流焊中最普遍使用的是合金Sn63/Pb37,共晶锡铅合金具有单一的熔点温度183℃,因此典型的回流阶段温度范围是205℃~220℃。回流阶段温度设置过高会引起印制板的翘曲、脱层或烧损,而且会损坏元件的完整性。理想的温度设定是超过焊锡熔点的“尖端区”覆盖的区域最小。被送入回流焊炉传送带的印制板不间断地依次经过预热、保温、回流阶段,大约需要4min,经自然冷却,从传送带出口处便可得到焊接完毕的印制板。
4)热风对流风扇的速度控制
增加对流导热率可以增加从热源向PCB传送的热量。随着热传递速度的增加,可以缩短PCB达到相同最终温度的时间,从而可以提高传送带的速度。如果传送带的速度保持恒定,那么可以降低加热区的设定温度,从而降低能耗。
4、生产质量过程控制
熟悉质量检验过程是提高SMT产品质量和可靠性的关键。
为了保证SMT贴片加工生产的正常运行,必须加强各工序的加工工件质量检查,从而监控其运行状态。因而需要在一些关键工序后设立质量控制点,这样可以及时发现上道工序中的品质问题并加以纠正。杜绝不合格产品进入下道工序,将因品质引起的经济损失降低到最小程度。质量控制点的设置与生产工艺流程有关,并在SMT生产工艺中加入质量控制点。
5、结语
“可靠性”是电子产品在规定时间内保持其功能的一种能力。其一是产品质量在时间上的延续;其二是反映产品的抗干扰能力;其三是反映产品天性质量特性。它由高可靠性、高稳定性、高一致性来衡量。表面组装技术中,焊点的质量保证是最主要的。这涉及了方方面面的问题,必须在质量管理上下功夫,使各种影响焊点质量的因素尽量减小,这样才能提供良好的质量保证,提高电子产品的整体可靠性。