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焊接前对PCB板元器件的检测以及要求

 一、焊接前对印制板质量及元件的控制
    1.1 焊盘设计
    (1)在设计插件元件焊盘时,焊盘大小尺寸设计应合适。焊盘太大,焊料铺展面积较大,形成的焊点不饱满,而较小的焊盘铜箔表面张力太小,形成的焊点为不浸润焊点。孔径与元件引线的配合间隙太大,容易虚焊,当孔径比引线宽0.05 - 0.2mm,焊盘直径为孔径的2 - 2.5倍时,是焊接比较理想的条件。
    (2)在设计贴片元件焊盘时,应考虑以下几点:
    为了尽量去除“阴影效应”,SMD的焊端或引脚应正对着锡流的方向,以利于与锡流的接触,减少虚焊和漏焊。波峰焊时推荐采用的元件布置方向图如图1所示。
    波峰焊接不适合于细间距QFO、PLCC、BGA和小间距SOP器件焊接,也就是说在要波峰焊接的这一面尽量不要布置这类元件。
    较小的元件不应排在较大元件后,以免较大元件妨碍锡流与较小元件的焊盘接触造成漏焊。
    1.2 PCB平整度控制
    波峰焊接对印制板的平整度要求很高,一般要求翘曲度要小于0.5mm,如果大于0.5mm要做平整处理。尤其是某些印制板厚度只有1.5mm左右,其翘曲度要求就更高,否则无法保证焊接质量。
    1.3 妥善保存印制板及元件,尽量缩短储存周期在焊接中,无尘埃、油脂、氧化物的铜箔及元件引线有利于形成合格的焊点,因此印制板及元件应保存在干燥、清洁的环境下,并且尽量缩短储存周期。对于放置时间较长的印制板,其表面一般要做清洁处理,这样可提高可焊性,减少虚焊和桥接,对表面有一定程度氧化的元件引脚,应先除去其表面氧化层。
    二、生产工艺材料的质量控制
    在波峰焊接中,使用的生产工艺材料有:助焊剂和焊料。分别讨论如下:
    2.1 助焊剂质量控制
    助焊剂在焊接质量的控制上举足轻重,其作用是:
    (1)除去焊接表面的氧化物;
    (2)防止焊接时焊料和焊接表面再氧化;
    (3)降低焊料的表面张力;
    (4)有助于热量传递到焊接区。
    目前,波峰焊接所采用的多为免清洗助焊剂。选择助焊剂时有以下要求:
    (1)熔点比焊料低;   

(2)浸润扩散速度比熔化焊料快;
    (3)粘度和比重比焊料小;
    (4)在常温下贮存稳定。
    2.2 焊料的质量控制
    锡铅焊料在高温下(250℃)不断氧化,使锡锅中锡-铅焊料含锡量不断下降,偏离共晶点,导致流动性差,出现连焊、虚焊、焊点强度不够等质量问题。可采用以下几个方法来解决这个问题:
    ①添加氧化还原剂,使已氧化的SnO还原为Sn,减小锡渣的产生。
    ②不断除去浮渣。
    ③每次焊接前添加一定量的锡。
    ④采用含抗氧化磷的焊料。
    ⑤采用氮气保护,让氮气把焊料与空气隔绝开来,取代普通气体,这样就避免了浮渣的产生。
    这种方法要求对设备改型,并提供氮气。
    目前最好的方法是在氮气保护的氛围下使用含磷的焊料,可将浮渣率控制在最低程度,焊接缺陷最少、工艺控制最佳。
    三、焊接过程中的工艺参数控制
    焊接工艺参数对焊接表面质量的影响比较复杂,并涉及到较多的技术范围。
    3.1 预热温度的控制
    预热的作用:①使助焊剂中的溶剂充分挥发,以免印制板通过焊锡时,影响印制板的润湿和焊点的形成;②使印制板在焊接前达到一定温度,以免受到热冲击产生翘曲变形。根据我们的经验,一般预热温度控制在180 200℃,预热时间1 - 3分钟。
    3.2 焊接轨道倾角
    轨道倾角对焊接效果的影响较为明显,特别是在焊接高密度SMT器件时更是如此。当倾角太小时,较易出现桥接,特别是焊接中,SMT器件的“遮蔽区”更易出现桥接;而倾角过大,虽然有利于桥接的消除,但焊点吃锡量太小,容易产生虚焊。轨道倾角应控制在5°- 7°之间。

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