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下一代的回流焊接技术
日期:2007-7-6 23:13:04 人气:78     [ ]
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PCB加热偏差
  一个试验设法比较QFP140P与PCB之间的、45mm的BGA与PCB之间在三种条件下的温度差别:当只有IR盘式加热器的回流时、只有对流加热和使用结合IR/强制对流加热的系统。
  对流回流产生在QFP140P与PCB之间22°C的温度差(在预热期间PCB插入后的70秒)。相反,通过结合式系统加热结果只有7°C的温度不一致,而45mm的BGA对流加热结果是9°C的温度差别,结合式系统将这个温度差减少到3°C。另外,在PCB与45mm的BGA之间的峰值温度差别当用结合式系统回流时只有12°C,使用的是传统的温度曲线设定。这个差别使用梯形曲线可减少到8°C,如后面所述。(在连续大生产中,回流炉中的温度不稳定在使用无铅锡膏时将有重大影响。试验已经显示尺寸为250x330x1.6mm的PCB、分开5cm插入,其峰值温度在大约1°C之内。)

最佳回流温度曲线
  对于无铅锡膏,元件之间的温度差别必须尽可能地小。这也可通过调节回流曲线达到。用传统的温度曲线,虽然当板形成峰值温度时元件之间的温度差别是不可避免的,但可以通过几个方法来减少:
  延长预热时间。这大大减少在形成峰值回流温度之前元件之间的温度差。大多数对流回流炉使用这个方法。可是,因为助焊剂可能通过这个方法蒸发太快,它可能造成熔湿(wetting)差,由于引脚与焊盘的氧化。
  提高预热温度。传统的预热温度一般在140~160°C,可能要对无铅焊锡提高到170~190°C。提高预热温度减少所要求的形成峰值温度,这反过来减少元件(焊盘)之间的温度差别。可是,如果助焊剂不能接纳较高的温度水平,它又将蒸发,造成熔湿差,因为焊盘引脚氧化。
  梯形温度曲线(延长的峰值温度)。延长小热容量元件的峰值温度时间,将允许元件与大热容量的元件达到所要求的回流温度,避免较小元件的过热。使用梯形温度曲线,如图六所示,一个现代结合式回流系统可减少45mm的BGA与小型引脚包装(SOP, small outline package)身体的之间的温度差到8°C。

氮气回流炉
  无铅锡膏可能出现熔湿的困难,因为其熔化温度通常高,而在峰值回流温度之间的温度差不是很大。另外,无铅锡膏的金属成分一般特性是可扩散性差。而且,高熔点的无铅锡膏在贴装顶面和底面PCB时将产生问题。在A面回流焊接期间,越高的温度B面焊盘氧化越严重。在200°C之上,氧化膜的厚度迅速增加,这可能导致在回流B面时熔湿性差。
  具有Sn/Zn成分的锡膏也可能出现问题(Zn容易氧化)。如果氧化发生,焊锡将不能与其它金属融合。因此,将要求氮气的使用,以维持无铅工艺的高生产力。
  在以IR盘式加热器为主要热源的结合式IR/强制对流系统中(对流是均匀加热媒介),氮气的消耗可减

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出处:本站原创 作者:佚名
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