华阳多媒体电子有限公司电子焊接技术培训课件

电子焊接工艺技术华阳多媒体电子有限公司仲恺事业所生技部主讲：王海鸥CEPREI 1信息产业部电子第五研究所电子焊接工艺技术主要内容焊接基本原理焊接材料手工焊波峰焊再流焊电子焊接工艺新进展CEPREI 2信息产业部电子第五研究所一、焊接基本原理焊接的三个理化过程：1.润湿2.扩散3.合金化Cu6Sn5，Cu3SnCEPREI 3信息产业部电子第五研究所Young方程：0o<<90o,意味着液体能够润湿固体；90o<<180o,则液体不能润湿固体。qslgslssgs1.1润湿角解析CEPREI 4信息产业部电子第五研究所G 单位面积内母材的溶解量；ry

液态钎料的密度；Cy 母材在液态钎料中的极限溶解度；Vy

液态钎料的体积；S

液-固相的接触面积；a 母材的原子在液态钎料中的溶解系数；t 接触时间。1.2焊接过程－扩散溶解母材向液态钎料的扩散溶解溶解量计算公式：CEPREI 5信息产业部电子第五研究所1.3焊接过程－－合金化界面处金属间化合物的形成d 金属间化合物层厚度;t 时间;D0 材料常数,=1.6810-4m2/s;Q 金属间化合物长大激活能,=1.09eV;n 时间指数,=0.5CEPREI 6信息产业部电子第五研究所1.4不良焊接－图例软钎焊性不良即润湿角大于90o，和/或铺展界面存在缺陷。主要原因有两点：(1)母材表面的氧化物未被钎剂去除干净，使得钎料难以在这种表面上铺展。(2)焊料本已良好润湿母材，但由于工艺不当，使得母材表面的金属镀层完全溶解到液态钎料中，或是形成了连续的化合物相，使已经铺展开的液态钎料回缩，接触角增大。CEPREI 7信息产业部电子第五研究所1.5良好焊接－图例良好软钎焊性的图示元器件引线软钎焊性良好即意味着钎料在其表面润湿良好，润湿角小于90o。CEPREI 8信息产业部电子第五研究所2.1焊接材料－铅锡焊料铅锡焊料的特性1.锡铅比例2.熔点3.机械性能4.表面张力与粘度CEPREI 9信息产业部电子第五研究所2.2焊接材料－铅锡焊料焊料的杂质含量及其影响CEPREI 10信息产业部电子第五研究所2-3焊焊接接材材料料－－助助焊焊剂剂1.助助焊焊剂剂的的作作用用CEPREI11信息息产产业业部部电电子子第第五五研研究究所所固体体金金属属的的表表面面结结构构2.3.1助助焊焊剂剂－－作作用用助焊焊剂剂要要去去除除的的对对象象————母母材材金金属属表表面面的的氧氧化化膜膜固体体金金属属最最外外层层表表面面是是一一层层0.2~0.3nm的气气体体吸吸附附层层。。接下下来来是是一一层层3~4nm厚厚的的氧氧化化膜膜层层。。所所谓谓氧氧化化膜膜层层并并不不是是单单纯纯的的氧氧化化物物，，而而是是由由氧氧化化物物的的水水合合物物、、氢氢氧氧化化物物、、碱碱式式碳碳酸酸盐盐等等组组成成。。在氧氧化化膜膜层层之之下下是是一一层层1~10μμm厚厚的的变变形形层层，，这这是是由由于于压压力力加加工工所所形形成成的的晶晶粒粒变变形形结结构构，，与与氧氧化化膜膜之之间间还还有有1~2μμm厚厚的的微微晶晶组组织织。。CEPREI12信息息产产业业部部电电子子第第五五研研究究所所2-4焊焊接接材材料料－－助助焊焊剂剂助焊焊剂剂应应具具备备的的性性能能CEPREI13信息息产产业业部部电电子子第第五五研研究究所所2-5焊焊接接材材料料－－助焊焊剂剂助焊焊剂剂的的种种类类CEPREI14信息息产产业业部部电电子子第第五五研研究究所所3.1手手工工烙烙铁铁焊焊－－工工具具CEPREI15信息息产产业业部部电电子子第第五五研研究究所所3-2手手工工烙烙铁铁焊焊－－工工具具选选择择CEPREI16信息息产产业业部部电电子子第第五五研研究究所所3.2手手工烙烙铁焊焊－工工具特特性烙铁头头的特特性1.温温度2.形形状3.耐耐腐蚀蚀性CEPREI17信息产产业部部电子子第五五研究究所3.2手手工烙烙铁焊焊－焊锡丝丝选择择CEPREI18信息产产业部部电子子第五五研究究所3-2手手工烙烙铁焊焊－方法1.焊焊前准准备2.焊焊接步步骤3.焊焊接要要领CEPREI19信息产产业部部电子子第五五研究究所4.1波波峰焊焊－工艺流流程CEPREI20信息产产业部部电子子第五五研究究所4.1波波峰焊焊－工艺流流程比比较CEPREI21信息产产业部部电子子第五五研究究所4.2波波峰焊焊－步骤与与参数数工艺主主要步步骤1.涂涂覆焊焊剂2.预预热3.焊焊接工艺参参数的的设定定1.助助焊剂剂比重重2.预预热温温度3.焊焊接温温度4.焊焊接时时间5.波波峰高高度6.传传送角角度CEPREI22信息产产业部部电子子第五五研究究所4.2波波峰焊焊－参数的的影响响高度与与角度度CEPREI23信息产产业部部电子子第五五研究究所4.2波波峰焊焊－焊后补补焊补焊内内容1.插插件高高度与与斜度度2.漏漏焊、、假焊焊、连连焊3.漏漏插4.引引脚长长度CEPREI24信息产产业部部电子子第五五研究究所4.2.1插件件高度度与斜斜度的的规定定CEPREI25信息产产业部部电子子第五五研究究所4.3波波峰焊焊设备备－波峰焊焊机波峰焊焊机CEPREI26信息产产业部部电子子第五五研究究所4.3波峰焊焊设备备－助焊剂剂涂覆覆装置置CEPREI27信息产产业部部电子子第五五研究究所4.3.1波波峰峰焊设设备－－部件件1.预预热器器2.波波峰发发生器器3.切切引线线机4.传传输机机构5.空空气刀刀CEPREI28信息产产业部部电子子第五五研究究所5再再流流焊再流焊焊类型型：1.对对流红红外再再流焊焊2.热热板红红外再再流焊焊3.气气相再再流焊焊（VPS）4.激激光再再流焊焊CEPREI29信息产产业部部电子子第五五研究究所5.1再再流焊焊－工工艺参参数1.温温度曲曲线的的确定定原则则；2.实实际温温度曲曲线的的确定定；3.温温度曲曲线的的测定定方法法CEPREI30信息产产业部部电子子第五五研究究所5.1.1再再流过过程－－温度度曲线线的确确定原原则焊锡膏膏的再流流过程程(1)预预热区区(加加热通通道的的25-33%)。。钎料料膏中中的溶溶剂开开始蒸蒸发。。温度度上升升必须须慢(2-5oC/秒秒)，，以防防止沸沸腾和和飞溅溅形成成小锡锡珠，，同时时避免免过大大热应应力。。(2)活活性区区(33-50%,120-150oC)。。使PCB均温温。同同时助助焊剂剂开始始活跃跃，化化学清清洗行行动开开始。。(3)和(4)再再流区区(205-230oC)。。钎料料膏中中的金金属颗颗粒熔熔化，，在液液态表表面张张力作作用下下形成成焊点点表面面。(5)冷冷却区区。焊焊点强强度会会随冷冷却速速率增增加而而稍微微增加加，但但太快快将导导致过过大热热应力力(应应小于于5oC/秒秒)。。再流温温度曲曲线CEPREI31信息产产业部部电子子第五五研究究所5.1.2再流流过程程－实实际温温度曲曲线的的测定定优化的的再流流温度度曲线线是SMT组装装中得得到优优质焊焊点的的最重重要因因素之之一。。再流温温度曲曲线的的影响响参数数中最最主要要的是是传送带带速度度和每个加热区区的温度。设定再流温温度曲线的的辅助工具具：温度曲曲线仪、热热电偶、焊焊锡膏参数数。图：将热电电偶附着在在PCB焊焊盘及元器器件引线/金属化层层之间热电偶附着着方法：(1)采采用Sn-Ag合金的高高温软钎焊焊；(2)用用少量热导导膏覆盖住住热电偶，，再用高温温胶带粘住住；(3)高高温胶，如如氰基丙烯烯酸盐粘合合剂。CEPREI32信息产业部部电子第五五研究所5.2焊焊锡膏的的再流过程程及工艺参参数的影响响5.2.1再流温度曲曲线参数及及其影响图预预热不足或或过多的再再流温度曲曲线CEPREI33信息产业部部电子第五五研究所5.2.2钎料料膏的再流流过程及工工艺参数的的影响再流温度曲曲线参数及及其影响图再再流太太多或不足足CEPREI34信息产业部部电子第五五研究所5.2.3焊焊锡膏的再再流过程及及工艺参数数的影响再流温度曲曲线参数及及其影响图冷冷却过过快或不足足CEPREI35信息产业部部电子第五五研究所5.3.1焊锡膏再流流焊缺陷分分析钎料球钎料球直径径不能超过过焊盘与印印制导线之之间的距离离；600mm2的范围内不不能出现超超过5个钎钎料球。工艺认可标标准产生原因(1)丝印孔与焊焊盘不对位位，印刷不不精确，使使钎料膏弄弄脏PCB；(2)钎钎料膏在氧氧化环境中中暴露过多多，吸入水水分过多；；(3)加加热不精确确，太慢且且不均匀；；(4)加加热速率太太快且预热热时间过长长；(5)钎钎料膏干得得太快；(6)助助焊剂活性性不足；(7)太太多颗粒很很小的钎料料合金粉末末；(8)再再流过程中中助焊剂的的挥发不适适当。CEPREI36信息产业部部电子第五五研究所5.3.2焊锡膏再流流焊缺陷分分析桥连产生原因(1)钎料膏粘度度过低；(2)焊焊盘上钎料料膏过量；；(3)再再流峰值温温度过高。。开路产生原因(1)钎料膏量不不足；(2)元元件引线的的共面性不不好；(3)钎钎料熔化及及润湿不好好；(4)引引线吸