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无铅回流焊接工艺

点击次数:  更新时间:2016/7/21 17:35:03 

  电子工业正在向无铅组装转变。这一努力是由环保方面的考虑,政府的立法以及无铅电子封装的市场利益所驱动的。在无铅组装的执行中虽然需要做出许多的决定,但本文将只讨论回流炉设备方面的因素及其对加工高质量无铅产品能力的影响。

    焊膏
  一家公司实施无铅的第一个步骤就是选择焊膏。虽然目前有许多可用的类型,但最大的障碍仍是为当前使用的铅材料找到一个平滑转换的替代物。而面对焊膏和 回流炉的最具戏剧性的问题就是更高的熔点,这就使得铅材料的平滑转换的替代物很难被找到。到目前为止,最流行的无铅焊膏配方包括了锡,银,铋和锌。
  无铅焊膏的选择也成为了许多技术论文和广泛研究的主题。这一研究提出最可行的焊膏应该具有217℃到220℃的熔点。这一温度范围相对传统铅锡共晶焊 膏的183℃熔点,呈现出了一个大的增加。由于器件的温度问题,最大峰值温度和最大加热/冷却斜率更收紧了回流焊接的工艺窗口。

    温度曲线
  由于焊膏规范更严格的限制以及关系到在更高的过程温度下器件的损坏,为了利用无铅焊料,我们必须注意到不同的温度曲线和设备的设 置。两种常见的温度曲线类型被使用在回流焊接工艺中,并且很具代表性地被称为浸润(the soak profile)和“帐篷”型(the tent profile)温度曲线(图1)。浸润温度曲线是这样一种工艺,它使得装配组件在正好低于焊料液化点以下的温度上停留一段时间,以获得一个一致的组件温 度。“帐篷”型温度曲线是一个连续的温度斜坡,从组件进入回流炉开始直到达到期望的峰值温度。

    考虑到使用的焊膏类型以及组件的结构,实际的温度曲线会有差别。基于焊膏的化学成分,焊膏制造商会给出达到最佳性能的最合适温度曲线的建议。


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