电子产品焊接操作与缺陷修正(附件)【字数：8651】
论文分析了回流焊关键工艺，包括五个关键过程将焊膏中溶剂蒸发；激活助焊剂活性并覆盖焊区表面；预热器件和印制电路板；焊料熔融并适当润湿焊盘；焊接组件冷却。给出回流焊接缺陷修正方法，例如贴片零件浮起、零件偏移 、锡珠、少锡、锡桥不良等等。并分析了波峰焊关键工艺，以及典型焊接缺陷修正方法。
引言 1
一、回流焊关键工艺 2
（一） 回流焊过程 2
（二） 回流加热的温度曲线 2
（三） 材料选择 3
（四） 氮气保护回流焊 4
（五） 清洗与免清洗 5
二、 回流焊接缺陷修正 5
（一） 贴片零件浮起 5
（二） 贴片零件偏移 6
（三） 锡珠现象 7
（四） 少锡不良 8
（五） 锡桥不良 8
三、 波峰焊接缺陷修正 9
（一） 波峰焊过程 9
（二） 锡桥不良 10
（三） 不上锡 11
（四） 焊接不牢 12
结论 13
参考文献 14
谢辞 15
引言
在进行确保产品高密度安装生产质量的SMT工艺过程控制时，要对现场可能发生的不良现象加以预测，以达到将影响产品质量的各种不良因素消灭在生产开始之前，把不让一个不良品产生的理念，提高到不让产生不良品的条件存在的高度上。
由于回流焊和波峰焊后所形成的焊点结构多种多样，要分析焊接接合部可靠性的主要故障模式，是焊接料接合部因疲劳寿命而导致焊接料裂纹所造成的失效，因此，在选择焊接料时要特别关注其疲劳寿命特性。针对所设计的焊接料接合部可能遭受的外部应力，这些外部应力往往由于受到环境机械振动和温度剧变等因素所形成。焊接需要考虑现场的可能变动因素，如贴装元器件的位罝偏差、印刷焊膏量的误差、接合部焊接料轮廓形状变化等。根据这些变量对可靠性可能造成的影响，确定对这些变量的必要的控制范围，实现可靠焊接。
要实现电子产品的良好焊接，一定要处理好四个方面的因素：温度、松香、母材金属、焊锡。事实上在焊接不良的原因中由于温度不足、温度测定有问题之类的这些与温度有关系的原因占有很大比例。
一、回 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
流焊关键工艺
（一）回流焊过程
回流焊是一种复杂的工艺技术，其采用了许多变量，图11为回流焊设备。所有的回流设备都是采用对流、传导、辐射的方法来传热的，采用这几种方法能够达到什么样的效果取决于回流焊设备的设计。这些设计都必须达到相同的效果。在回流过程中，要经历下述5个不同的阶段：将焊膏中溶剂蒸发；激活助焊剂活性并覆盖焊区表面；预热器件和印制电路板；焊料熔融并适当润湿焊盘；焊接组件冷却。
图11 回流焊设备
回流焊设备的加热方式主要有：气相、远红外灯（IR）、板式IR和强制对流等技术。强制气体对流技术，已成为目前首选的方法。通过低速加热的气体，将热传送到印制电路组件（PCBA）。强制气体对流是一种接触加热的方式，通过辐射的方法，达到加热的目的。导热速率与加热的气体和PCBA之间的温差成正比。
在线强制气体对流设备主要分为预热、回流、冷却等三个工艺区域，每个工艺区域根据应用需要又可再细分为若干小区。每个小区都由顶部加热区和底部加热区组成。加热区的数量对导热的速度和用户微调曲线的能力有直接的影响。增加更多的加热区可使用户以更快的导热速度进行操作，而且还能获得更高精度的温度控制曲线。小型回流焊设备有3～4个加热区。中型回流焊设备有5或6个加热区，而大型回流设备配备了7个或更多的加热区。通常，只要调整传送（导热）速度和设置最高温度和最低温度参数就可以改变温度曲线。
（二）回流加热的温度曲线
回流加热的温度时间曲线受许多因素的影响，包括焊膏、基板和器件等。常用的有铅应用的温度时间曲线，如图12所示。所示的温度时间曲线可形成连续的逐渐升温和降温。如前所述，回流焊工艺分为以下三个阶段。
预热阶段：在预热过程中，所有的操作都是为了实现适当的回流，通常在该区域又可细分为预热区和浸渍区两个小区域；回流区：当焊料的温度和可焊表面的温度均达到焊料合金的熔融温度以上时，回流焊的物理化学过程便开始进行，逐渐上升的温度使得焊料能够达到润湿的要求；冷却阶段：冷却阶段的作用有助于控制停滞时间，并为焊点提供适当的冷却速度。
图12 回流加热的温度时间曲线
回流加热的温度时间曲线的循环时间应控制在3～4 min之间。在计算传送速度时，可使用这些参数。在计算传送速度时，可将加热炉的长度除以3（最高速度）或4（最低速度）。例如，如果加热炉长度为183 cm的话，那么，传送机构速度范围为46～61 cm/min。强制对流加热的独特性能是只使用（3～6）个温度时间回流曲线，就可以对成千上万块不同的PCBA进行回流焊。
热量施加的不当会损坏器件。暴露于高温中的所有器件都是有极限值要求的。通常应将焊料合金加热到熔点以上25～40℃。在熔融温度下的滞留时间应为30～90 s。但在具体操作中视情况也可按下述原则进行。对有铅应用的元器件，虽然其极限耐受的温度为240℃，但在回流焊中220℃峰值温度下大多数允许的持续时间为60 s；对无铅应用的元器件，其极限耐受的温度为260℃，但在回流焊中峰值温度为245℃下大多数允许的持续时间也不要超过60 s；快速升温易造成的热冲击而导效某些器件开裂。由于回流炉的峰值温度的差异，在有铅共晶焊料（Sn37Pb）应用时，峰值温度宜取 210～220℃；而对无铅焊料（如SAC305）峰值温度范围宜取240～250℃。
焊点所需的元器件引脚及PCB焊盘的涂层影响可焊性。当今用于引脚涂覆的涂层材料有很多，包括锡铅，金、锡和钯，选择一种能够与使用的助焊剂和焊料合金兼容性好的涂层是很重要的。
引言 1
一、回流焊关键工艺 2
（一） 回流焊过程 2
（二） 回流加热的温度曲线 2
（三） 材料选择 3
（四） 氮气保护回流焊 4
（五） 清洗与免清洗 5
二、 回流焊接缺陷修正 5
（一） 贴片零件浮起 5
（二） 贴片零件偏移 6
（三） 锡珠现象 7
（四） 少锡不良 8
（五） 锡桥不良 8
三、 波峰焊接缺陷修正 9
（一） 波峰焊过程 9
（二） 锡桥不良 10
（三） 不上锡 11
（四） 焊接不牢 12
结论 13
参考文献 14
谢辞 15
引言
在进行确保产品高密度安装生产质量的SMT工艺过程控制时，要对现场可能发生的不良现象加以预测，以达到将影响产品质量的各种不良因素消灭在生产开始之前，把不让一个不良品产生的理念，提高到不让产生不良品的条件存在的高度上。
由于回流焊和波峰焊后所形成的焊点结构多种多样，要分析焊接接合部可靠性的主要故障模式，是焊接料接合部因疲劳寿命而导致焊接料裂纹所造成的失效，因此，在选择焊接料时要特别关注其疲劳寿命特性。针对所设计的焊接料接合部可能遭受的外部应力，这些外部应力往往由于受到环境机械振动和温度剧变等因素所形成。焊接需要考虑现场的可能变动因素，如贴装元器件的位罝偏差、印刷焊膏量的误差、接合部焊接料轮廓形状变化等。根据这些变量对可靠性可能造成的影响，确定对这些变量的必要的控制范围，实现可靠焊接。
要实现电子产品的良好焊接，一定要处理好四个方面的因素：温度、松香、母材金属、焊锡。事实上在焊接不良的原因中由于温度不足、温度测定有问题之类的这些与温度有关系的原因占有很大比例。
一、回 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
流焊关键工艺
（一）回流焊过程
回流焊是一种复杂的工艺技术，其采用了许多变量，图11为回流焊设备。所有的回流设备都是采用对流、传导、辐射的方法来传热的，采用这几种方法能够达到什么样的效果取决于回流焊设备的设计。这些设计都必须达到相同的效果。在回流过程中，要经历下述5个不同的阶段：将焊膏中溶剂蒸发；激活助焊剂活性并覆盖焊区表面；预热器件和印制电路板；焊料熔融并适当润湿焊盘；焊接组件冷却。
图11 回流焊设备
回流焊设备的加热方式主要有：气相、远红外灯（IR）、板式IR和强制对流等技术。强制气体对流技术，已成为目前首选的方法。通过低速加热的气体，将热传送到印制电路组件（PCBA）。强制气体对流是一种接触加热的方式，通过辐射的方法，达到加热的目的。导热速率与加热的气体和PCBA之间的温差成正比。
在线强制气体对流设备主要分为预热、回流、冷却等三个工艺区域，每个工艺区域根据应用需要又可再细分为若干小区。每个小区都由顶部加热区和底部加热区组成。加热区的数量对导热的速度和用户微调曲线的能力有直接的影响。增加更多的加热区可使用户以更快的导热速度进行操作，而且还能获得更高精度的温度控制曲线。小型回流焊设备有3～4个加热区。中型回流焊设备有5或6个加热区，而大型回流设备配备了7个或更多的加热区。通常，只要调整传送（导热）速度和设置最高温度和最低温度参数就可以改变温度曲线。
（二）回流加热的温度曲线
回流加热的温度时间曲线受许多因素的影响，包括焊膏、基板和器件等。常用的有铅应用的温度时间曲线，如图12所示。所示的温度时间曲线可形成连续的逐渐升温和降温。如前所述，回流焊工艺分为以下三个阶段。
预热阶段：在预热过程中，所有的操作都是为了实现适当的回流，通常在该区域又可细分为预热区和浸渍区两个小区域；回流区：当焊料的温度和可焊表面的温度均达到焊料合金的熔融温度以上时，回流焊的物理化学过程便开始进行，逐渐上升的温度使得焊料能够达到润湿的要求；冷却阶段：冷却阶段的作用有助于控制停滞时间，并为焊点提供适当的冷却速度。
图12 回流加热的温度时间曲线
回流加热的温度时间曲线的循环时间应控制在3～4 min之间。在计算传送速度时，可使用这些参数。在计算传送速度时，可将加热炉的长度除以3（最高速度）或4（最低速度）。例如，如果加热炉长度为183 cm的话，那么，传送机构速度范围为46～61 cm/min。强制对流加热的独特性能是只使用（3～6）个温度时间回流曲线，就可以对成千上万块不同的PCBA进行回流焊。
热量施加的不当会损坏器件。暴露于高温中的所有器件都是有极限值要求的。通常应将焊料合金加热到熔点以上25～40℃。在熔融温度下的滞留时间应为30～90 s。但在具体操作中视情况也可按下述原则进行。对有铅应用的元器件，虽然其极限耐受的温度为240℃，但在回流焊中220℃峰值温度下大多数允许的持续时间为60 s；对无铅应用的元器件，其极限耐受的温度为260℃，但在回流焊中峰值温度为245℃下大多数允许的持续时间也不要超过60 s；快速升温易造成的热冲击而导效某些器件开裂。由于回流炉的峰值温度的差异，在有铅共晶焊料（Sn37Pb）应用时，峰值温度宜取 210～220℃；而对无铅焊料（如SAC305）峰值温度范围宜取240～250℃。
焊点所需的元器件引脚及PCB焊盘的涂层影响可焊性。当今用于引脚涂覆的涂层材料有很多，包括锡铅，金、锡和钯，选择一种能够与使用的助焊剂和焊料合金兼容性好的涂层是很重要的。
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