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回流焊預熱作用與相關缺陷回流焊預熱區通常是指由溫度由常溫升高至150℃左右的區域﹐在這個區域﹐溫度緩升以利錫膏中的部分溶劑及水氣能夠及時揮發﹐電子零件特別是IC零件緩緩升溫﹐為適應后面的高溫。 十溫區回流焊機 但PCB表面的零件大小不一﹐吸熱裎度也不一,為免有溫度有不均勻的現象﹐在預熱區升溫的速度通常控制在1.5℃--3℃/sec。預熱區均勻加熱的另一目的,是要使溶劑適度的揮發并活化助焊劑,因為大部分助焊劑的活化溫度落在150℃以上。 回流焊溫度曲線 回流焊預熱區溫度設置不當可能會造成的缺陷有以下幾種 1. 塌陷: ** t回流焊坍塌 這主要是發生在錫膏融化前的膏狀階段,錫膏的黏度會隨著溫度的上升而下降,這是因為溫度的上升使得材料內的分子因熱而震動得更加劇烈所致;另外溫度迅速上升會使得溶劑(Solvent)沒有時間適當地揮發,造成黏度更迅速的下降。正確來說,溫度上升會使溶劑揮發,并增加黏度,但溶劑揮發量與時間及溫度皆成正比,也就是說給一定的溫升,時間較長者,溶劑揮發的量較多。因此升溫慢的錫膏黏度會比升溫快的錫膏黏度來的高,錫膏也就必較不容易產生塌陷。 2. 錫珠: ** t錫珠 迅速揮發出來的氣體會連錫膏都一起往外帶,在小間隙的零件下會形成分離的錫膏區塊,回焊時分離的錫膏區塊會融化并從零件底下冒出而形成錫珠。 3. 錫球: 升溫太快時,溶劑氣體會迅速的從錫高中揮發出來并把飛濺錫膏所引起。減緩升溫的速度可以有效控制錫球的產生。但是升溫太慢也會導致過度氧化而降低助焊劑的活性。 4. 燈蕊虹吸現象: T芯吸 這個現象是焊料在潤濕引腳后,焊料從焊點區域沿引腳向上爬升,以致焊點產生焊料不足或空焊的問題。其可能原因是錫膏在融化階段,零件腳的溫度高于PCB的焊墊溫度所致。可以增加PCB底部溫度或是延長錫膏在的熔點附近的時間來改善,最好可以在焊料潤濕前達到零件腳與焊墊的溫度平衡。一但焊料已經潤濕在焊墊上,焊料的形狀就很難改變,此時也不在受溫升速率的影響。 5. 潤濕不良: ** t潤濕不良 一般的潤濕不良是由于焊接過程中錫粉被過度氧化所引起,可經由減少預熱時錫膏吸收過多的熱量來改善。理想的回焊時間應盡可能的短。如果有其它因素致加熱時間不能縮短,那建議從室溫到錫膏熔點間采線性溫度,這樣回焊時就能減少錫粉氧化的可能性。 6. 虛焊或“枕頭效應”(Head-In-Pillow): ** t虛焊 虛焊的主要原因可能是因為燈蕊虹吸現象或是不潤濕所造成。燈蕊虹吸現象可以參照燈蕊虹吸現象的解決方法。如果是不潤濕的問題,也就是枕頭效應,這種現象是零件腳已經浸入焊料中,但并未形成真正的共金或潤濕,這個問題通常可以利用減少氧化來改善,可以參考潤濕不良的解決方法。 7. 墓碑效應及歪斜: T墓碑 這是由于零件兩端的潤濕不平均所造成的,類似燈蕊虹吸現象,可以藉由延長錫膏在的熔點附近的時間來改善,或是降低升溫的速率,使零件兩端的溫度在錫膏熔點前達到平衡。另一個要注意的是PCB的焊墊設計,如果有明顯的大小不同、不對稱、或是一方焊墊有接地(ground)又未設計熱阻(ther ** l thief)而另一方焊墊無接地,都容易造成不同的溫度出現在焊墊的兩端,當一方焊墊先融化后,因表面張力的拉扯,會將零件立直(墓碑)及拉斜。 8. 空洞(Voids): 主要是因為助焊劑中的溶劑或是水氣快速氧化,且在焊料固化前未實時逸出所致。 上一篇關于Pcb板變形原因詳解下一篇鋁基板鋁材的表面處理技術 |