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电子整机行业的无铅化技术发展是国际信息产业发展的必然趋势,我国信息产业部也要求在2006年7月1日前实现电子信息产品的无铅化。 世界电子组装向无铅化转变,无铅钎料的高熔点、低润湿性给实际的焊接生产工艺带来了很大变化,其主要特点为:目前可用的无铅钎料(Sn-Ag,Sn-Ag-Cu等)的熔点比传统的Sn-Pb钎料熔点高出30-40℃左右,因此无铅焊接需要较高的焊接温度;无铅钎料的润湿性弱于传统的Sn-Pb钎料,同时从残渣腐蚀性的角度考虑,不能使用活性太强的助焊剂,因此无铅焊接可能需要较大的助焊剂使用量;无铅焊接温度曲线与传统共品温度曲线相比较,预热区坡度变缓,焊接区温度升高;再流焊过程中,采用的元器件和PCB板并没有随着无铅化而发生改变,其焊接可承受温度最大不能超过240℃,若超过就进入危险区,导致缺陷的出现和元器件的损坏。无铅焊接温度的提高,造成焊接工艺窗口变窄,只有8-10℃。 无铅化组装给再流焊生产设备带来了新的挑战,面对无铅钎料的高熔点、低润湿,设备生产厂商应该对炉子结构和性能进行新的设计和改进,满足无铅化焊接的要求。 加热系统 1.上下两面同时加热,提高热效率 随着SMT的发展,汽相技术和红外技术逐渐退出组装工艺,热风强制对流技术以其独特的优势开始占取市场。对于传统共晶钎料,由于焊接温度不高,常采取单面加热或局部双面加热。无化后,焊接温度升高,常 SnAgCu合金的熔点为217℃,219℃,snAg合金的熔点221℃,如果焊接温度为240℃,虑到实际生产中PCB板上温度般要低于模块温度10℃左右,应具有250℃以上的再流区加热力。另外,无铅化后工艺窗口窄,加上无铅钎料的非共晶特但 PCB板面横向温差AT对焊接质会造成很大的影响,重负荷与负荷在同一位置温度差别一般制在5℃之内。考虑到以上原臣无铅化后应该采用上下两面同加热方式,增强加热能力,提高热效率。 2.提高温区之间绝缘性 温度爬升能力是决定预热度的关键因素,温度爬升能力大,预热温度可以越低。当再流区温度为230℃时,预热温度设为180℃,接近有铅钎料的熔点,已经是相当高的温度了,50℃的温度爬升能力是最起码的要求,70℃的温度爬升能力较好,目前,一些再流焊温度爬升能力可达100℃。爬升能力低,各温区之间容易串温,会给工艺曲线的调整带来不便。高预热温度对焊接质量会造成不良影响,而且功率消耗量也大,良好的温区绝缘是提高温度爬升能力的最好方法,这样热量就不会通过金属和气体传递,而只通过导轨、PCB和链条传递,可以实现大爬升能力。 |
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