合明科技浅析:回流焊工艺之如何进行有效的回流焊接品质管控?
回流焊工艺是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料,实现表组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
回流焊的技术在电子制造行业领域我们并不陌生,在我们电子产品各种板卡上的元件都必须通过回流焊的工艺焊接到线路板上的。这种工艺的优势是温度更易于控制,焊接过程中还能避免氧化,制造产品成本也更容易控制。这种设备的内部有一套电热电路,将氮气加热到足够高的温度之后吹向已经贴好元件的线路板,让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。
如何管控好回流焊接品质,生产制程主要从这几方面进行优化:
1.要设置科学的回流焊温度曲线并且定期要做温度曲线的实时测试。
2.要按照PCB设计时的焊接方向进行焊接。
3.焊接过程中要防止传送带震动。
4.必须对首块印制板的焊接效果进行检查。
5.焊接是否充分、焊点表面是否光滑、焊点形状是否呈半月状、锡球和残留物的情况、连焊和虚焊的情况。还要检查PCB表面颜色变化等情况。并根据检查结果调整温度曲线。在整批生产过程中要定时检查焊接质量。
6.定期对回流焊进行保养,因机器长期工作,附着固化的松香等有机或无机污染物,为了防止PCB的二次污染及保证工艺的顺利实施,需要定期进行维护清洗。
在回流焊保养中,我们该怎样操作,并需注意什么呢?
1、需制定回流焊设备保养制度,我们在使用完回流焊之后必须要做设备保养工作,不然很难维持设备的使用寿命。
2、日常应对各部件进行检查维护,特别注意传送网带,不能使其卡住或脱落;
3、检修机器时,应关机切断电源,以防触电或造成短路;
4、机器必须保持平稳,不得倾斜或有不稳定的现象;
5、定期对回流焊即炉膛、网带、冷凝器进行清洗,制定周、月、季保养计划,确保回流焊接品质。
深圳市合明科技作为长期奋战在电子制程行业z前端国家高新技术企业,聚焦行业z新制程清洗技术,专注于电子制程,服务全球电子制造产业。
合明科技水基清洗系列产品可涉及电子制程全工艺段,即网板在线清洗、网板离线及错印板清洗、PCBA清洗、治具载具清洗、设备保养清洗, 以安全、环保、清洗力强 等优势被广泛运用。
针对回流焊设备保养清洗,推荐合明科技水基产品,安全环保,满足目前ROHS、REACH、SONY00259、 HF等环保法规的要求,清洗效率高且低成本。
应用范围 |
水基清洗剂 |
清洗工艺 |
清洗污染物 |
回流焊设备保养 |
合明科技/W4000 |
超声或喷淋 |
焙烤过的焊剂残留及油污 冷凝器/链爪/旋风分离器 回流炉/波峰炉可拆件 |
W5000喷雾型 |
擦拭 |
回流炉/波峰炉非拆件 |
电子信息业的发展趋势对PCBA的组装工艺的要求越来越高,而电子整机产品的可靠 性和质量主要决定于PCBA的可靠性和质量水平,在工艺实践以及PCBA的失效分析中, 作者发现PCBA上的残留物对PCBA的可靠性水平影响极大,但不为人们特别胜艺工程 师或相关的品质控制人员的重视,尽管这种状况目前正在发生变化。但由于PCBA的可靠 性问题常常是用户使用一段时间后才发生,同时各厂家的技术手段所限,没有能够将这些失 效现象与残留物的存在联系起来,也就无法了解和评估残留物对PCBA的可靠性的影响。而在残留物中,无机残留物会减小绝缘电阻,增加焊点或导线间的漏电流,在潮湿空气条件 下,会使金属表面腐蚀,有机残留物(如松香、油脂等)会形成绝缘膜,这会防碍连接器、 开关、继电器等的接触表面之间的电接触,这些影响会随环境条件的变化及时间延长会加剧, 引起接触不良甚至开路失效。因此,为了 PCBA 的可靠性和质量,必须严格控制残留物的存在,必要时必须彻底清 除这些污染物。本文首先介绍残留物的来源、分析方法、然后详细分析残留物对PCBA 可 靠性的影响并提出对残留物的控制措施与方法。 1. 残留物的类型及来源PCBA 上残留物主要来源于组装工艺过程,特别是焊接工艺过程。如使用的助焊剂残 留物,焊剂与焊料的反应副产物,胶粘剂,润滑油等残留。其他一些来源的潜在危害性相对 较小,比如元器件及 PCB 本身生产运输等带来的污染物、汗渍等。这些残留物一般可以分 为三大类。一类是非极性残留物,主要包括松香,树脂,胶,润滑油等。这些残留物只能用 非极性溶剂进行清洗方可较好地除去。第二类是极性残留物,也叫离子性残留物,主要包括 焊剂中地活性物质,如卤素离子,各种反应产生的盐类,这些残留物需要较好地除尽,必须 使用极性溶剂,如水,甲醇等。还有一类残留物为弱极性地残留物,主要包括来自焊剂中的 有机酸碱,这些物质的去除要获得良好地效果,则必须使用复合溶剂。下面具体地介绍残留 物基本类别。1.1 松香焊剂的残留物 含有松香或改性树脂的焊剂,主要是由非极性的松香树脂及少量的卤化物与有机酸,有机溶剂载体组成,有机溶剂在工艺过程中会因高温而挥发除去。卤化物有机酸(如己二酸)等活性物质主要是去除被焊表面的氧化层,改进焊接效果,但是在焊接中,复杂的化学反应过程改变了残留物的结构。产物可以是未反应的松香、聚合松香、分解的活性剂以及卤化物等活性剂,同锡铅的反应产生的金属盐,未发生变化的松香及活性剂比较易于除去,但具有 潜在危害的反应物清除比较困难。1.2 有机酸焊剂残留物 有机酸焊剂(OR)一般是指焊剂中的固体部分是以有机酸为主的焊剂,这类焊剂的残留物,主要是未反应的有机酸,如乙二酸、丁二酸等以及其金属盐类。现在市面上绝大多数所谓无色免清洗助焊剂就是这一类,它主要由多元有机酸组成,也包括常温下无卤素离子, 而焊接高温时可以产生卤离子的化合物,有时也包括极少量的极性树脂,这类残留物中,z 难除去的就是有机酸与焊料形成的盐类,它们的有较强的吸附性能,而溶解性极差。当PCBA 的组装工艺使用水溶性焊剂时,更大量这类残留物及卤化物盐类会产生,但由于及时的水性 清洗,这类残留物可以得到很大程度的降低。1.3白色残留物白色残留物在 PCBA 上是常见的污染物,一般是在 PCBA 清洗后或组装一段时间后才 发现。PCB见PCBA 的制装过程的许多方面均可以引起白色残留物