开云·kaiyun官方网站热风整平技术是目前比较成熟的技术,但由于其过程处于高温高压动态环境中,其质量难以控制和稳定。 本文将介绍一些在热风整平过程控制方面的经验。
热风整平焊锡涂层HAL(俗称喷锡)是近年广泛应用于线路板厂的后处理工艺。 实际上,它是将浸焊和热风整平相结合,在印制板金属化孔和印制导线上涂敷共晶焊料的工艺。 其工艺是先用助焊剂蘸开云·kaiyun官方网站,然后将焊锡浸入熔化的焊锡中,然后从两个气刀之间通过。 利用风刀中的热压缩空气吹掉开云·kaiyun官方网站上多余的锡,同时清除金属孔内多余的焊锡,从而获得光亮、平整、均匀的焊锡层。
热风整平焊锡涂层最突出的优点是涂层成分保持不变,可以完全保护印刷电路的边缘,并且可以通过气刀控制涂层厚度; 镀层与基铜的结合使金属结合,具有良好的润湿性、焊接性和耐腐蚀性。 作为开云·kaiyun官方网站的后道工序,它的优劣直接影响到开云·kaiyun官方网站的外观、耐腐蚀性和客户的焊接质量。 如何控制过程是开云·kaiyun官方网站制造商关心的问题。 下面说说控制垂直热风整平开云·kaiyun官方网站工艺控制的一些经验,这是应用最广的一种。
一、助焊剂的选择与应用
用于热风整平的助焊剂是一种特殊的助焊剂。 其在热风整平中的作用是活化印制电路板上裸露的铜面,提高焊锡对铜面的润湿性; 确保层压板表面不过热,整平后冷却时为焊锡提供保护,防止焊锡氧化,防止焊锡粘附阻焊涂层,防止焊锡在焊盘之间桥接; 废助焊剂可清洗焊锡表面,焊锡氧化物随废助焊剂一起排出。
热风整平专用助焊剂必须具备以下特点:
1、必须是水溶性助焊剂,可生物降解,无毒。
水溶性助焊剂易清洗,板面残留少,不会对板面形成离子污染; 可生物降解,无需特殊处理即可排放,符合环保要求,大大降低了对人体的危害。
2、活动性好
关于活性,即去除铜表面氧化层的特性,提高了铜表面焊料的润湿性。 通常,将活化剂添加到焊料中。 选用时应兼顾活性好和对铜的腐蚀最小,以降低铜在焊料中的溶解度,减少烟雾对设备的损害。
助焊剂的活性主要体现在载锡能力上。 由于各种助焊剂所使用的活性物质不同,其活性也不同。 高活性助焊剂,致密焊盘、贴片镀锡效果好; 相反,铜在板子上很容易裸露,活性物质的活性也体现在锡面的亮度和平整度上。
3、热稳定性
防止绿油和基材受到高温冲击。
4、必须有一定的粘度
热风整平要求助焊剂具有一定的粘度。 粘度决定助焊剂的流动性。 为了充分保护焊料和层压板表面,助焊剂必须具有一定的粘度。 粘度低的助焊剂容易粘附在开云·kaiyun官方网站层压面上(又称挂锡),在IC等密集处容易桥接。
5、适宜的酸度
酸度过高的助焊剂在喷涂前容易剥落阻焊层的边缘,喷涂后的残留物容易使锡面发黑和氧化。 一般助焊剂的PH值在2.5-3.5左右。
其他性能主要体现在对操作者和运行成本的影响上,如气味难闻、挥发性物质高、烟雾大、单位涂装面积等,应由生产厂家在试验的基础上选择。
试用时,可对以下性能进行一一测试比较:
1.平整度、亮度、孔洞是否堵塞
2.活动:选择细密的贴片线路板,测试其上锡能力。
3.线路板涂助焊剂30分钟。 清洁后,用胶带测试绿油的剥离情况。
4.喷板静置30分钟,测试锡面是否变黑。
5.清洗后的残留物
6.密集的IC位是否连接。
7.单板(玻纤板等)背面是否挂锡。
8.烟
9.挥发性、气味、是否需要添加稀释剂
10.清洗时是否有泡沫。
二、热风整平工艺参数的控制与选择
热风整平工艺参数包括开云·kaiyun官方网站焊锡温度、浸焊时间、风刀压力、风刀温度、风刀角度、风刀间距和开云·kaiyun官方网站上升速度。 下面将讨论这些工艺参数对 开云·kaiyun官方网站 质量的影响。
1、浸锡时间:
浸锡时间与焊锡层的质量密切相关。 浸焊时,焊料中的基铜和锡之间形成一层金属化合物JIMC,并在导线上形成一层焊料涂层。 上述过程一般需要2-4秒,在此期间可以形成良好的金属间化合物。 时间越长,焊料越厚。 但时间过长,开云·kaiyun官方网站基材会分层,绿油会起泡。 时间过短,容易出现半浸现象,造成局部锡面发白,另外还容易出现锡面粗糙。
2、浴温:
铅37/锡63合金广泛用作开云·kaiyun官方网站和电子元件的焊接材料,其熔点为183℃。 当焊料温度为183℃—221℃时,与铜形成金属间化合物的能力很小。 当温度为221℃时,焊料进入润湿区,范围为221℃—293℃。 考虑到板材在高温下容易损坏,焊接温度应选择较低的。 理论上232℃为最高焊锡温度,实际可设定250℃为最佳温度。
3、气刀压力:
焊接好的开云·kaiyun官方网站上焊锡太多,几乎所有的金属化孔都被焊锡堵住了。 气刀的作用是吹掉多余的焊锡,导通金属化孔,以免金属化孔孔径缩小太多。 用于此目的的能量由气刀的压力和流速提供。 压力越大,流速越快,焊料涂层越薄。 因此,风刀压力是热风整平最重要的参数之一。 通常气刀压力为0.3-0.5Mpa
风刀的前后压力一般控制在前大后小,压力差为0.05MPa。 根据板面几何图形分布情况,适当调整前后气刀压力,确保IC位置平整,贴片无凸起。 具体数值参见本厂喷锡机出厂说明书。
4、风刀温度:
风刀流出的热风对开云·kaiyun官方网站和气压影响不大。 然而,提高气刀中的温度将有助于使空气膨胀。 因此,在压力一定的情况下,提高风温可以提供更大的风量和更快的流速,从而产生更大的整平力。 风刀的温度对整平后焊锡层的外观有一定的影响。 当风刀温度低于93℃时,涂层表面变黑。 随着气温的升高,深色涂层有减少的趋势。 176℃时,变暗的外观完全消失。 因此,风刀的最低温度不得低于176℃。 一般为获得良好的锡面平整度,风刀温度可控制在300℃~400℃之间。
5、风刀间距:
当气刀中的热空气离开喷嘴时,流速减慢到与气刀间距的平方成正比的程度。 因此,间距越大,风速越小,整平力越小。 风刀间距一般为0.95-1.25CM。 风刀间距不能太小,会造成印制板摩擦,防止污染园地。 上下风刀的距离一般保持在4mm左右,过大容易出现焊锡飞溅。
6、风刀角度:
风刀吹板的角度影响焊锡涂层厚度。 如果角度调整不当,印制板两面的焊锡厚度会不一样,也会造成熔化的焊锡飞溅和噪音。 大部分前后风刀的角度调整为向下4度,根据具体板型和板面几何分布角度微调。
7、开云·kaiyun官方网站上升速度:
与热风整平相关的另一个变量是风刀之间通过的速度,即输送机的上升速度。 该参数会影响焊料的厚度。 速度慢,吹在开云·kaiyun官方网站上的空气多,所以焊锡薄。 反之,焊料太厚,甚至会堵住孔洞。
8、开云·kaiyun官方网站预热温度及时间:
预热的目的是提高助焊剂的活性,减少热冲击。 一般预热温度为343℃。 预热15秒时,印制板表面温度可达80℃左右。 有些热风整平没有预热过程。
三、开云·kaiyun官方网站焊锡层厚度的均匀性
热风整平后的焊锡厚度基本均匀。 但随着印制线几何因素的变化,风刀对焊料的整平效果也发生变化,因此热风整平的焊料涂层厚度也发生变化。 一般平行于整平方向的印制线,空气阻力小,整平力大,故镀层较薄。 垂直于整平方向的印制线对空气的阻力大,整平效果更小。 因此镀层较厚,金属化孔内的焊料镀层不均匀。 开云·kaiyun官方网站焊锡一进入高温锡炉,就立即处于强压高温的动态环境中,因此很难得到完全均匀平整的锡面。 但是可以通过参数调整,尽可能的平滑。
1.选择活性助焊剂和焊料
助焊剂是影响锡面平整度的主要因素。 良好的助焊剂活性可获得光滑、光亮、完整的锡面。
焊料选用纯度高的铅锡合金,并定期进行铜漂白,保证含铜量在0.03%以下。
2.设备调整
气刀是调整锡面平整度的直接因素。 风刀的角度、前后风刀压力和压差、风刀温度、风刀间距(垂直距离、水平距离)和升降速度都会对板材产生很大的影响 表面。 对于不同的板类型,它们的参数值是不同的。 一些技术先进的喷锡机装有微电脑,将各种板型的参数储存在电脑中,进行自动调整。
定期清洁风刀和导轨,每两小时清洁一次风刀间隙内的残留物。 当产量大时,清洗密度会增加。
3.预处理
微蚀处理对开云·kaiyun官方网站锡面的平整度也有很大的影响。 微蚀深度过低,铜和锡难以在开云·kaiyun官方网站表面形成铜锡化合物,造成局部锡面粗糙; 微蚀液中的稳定剂不良,会导致铜蚀刻过快且不均匀,锡面不平整。 一般推荐APS系统。
对于某些板型,有时需要进行烘烤预处理,这也会对镀锡平整度产生一定的影响。
4.前期开云·kaiyun官方网站制程控制
因为热风整平是最后一道工序,前面的很多工序都会对其产生一定的影响,比如显影不好导致镀锡不良。 加强前道工序的控制,可以大大减少热风整平出现的问题。
虽然上述热风整平的焊锡层厚度不均匀,但可以满足MIL-STD-275D的要求。
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