⑴ z小化
優(yōu)化助焊劑載體的化學成份和再流焊接溫度曲線,將濺錫減到z低。通過評估清楚地表明了活性劑、溶劑、合金和再流焊接溫度曲線對濺錫珠程度有重要影響。這些參數(shù)的適當調(diào)整可以將濺錫珠現(xiàn)象減到z小。
⑵ 正確選擇助焊劑材料
聚合助焊劑有希望z終提供一個可能z小化的濺錫珠的解決方案,因為潛在的飛濺材料在溫度激化的聚合過程中被包圍。因此,沒有液體助焊劑留下來產(chǎn)生飛濺。
⑶ 再流溫度曲線的選擇
再流溫度曲線和材料類型兩者都必須調(diào)整以使飛濺z小。圖8示出了一條沒有平坦保溫區(qū)的線性上升溫度曲線,試驗結(jié)果是所有材料都存在一些濺錫現(xiàn)象?;陲w濺機理的假設(shè),這個線性的曲線沒有充分烘干助焊劑。
圖示的基本曲線形狀包括一個160℃的高溫保溫(烘干)區(qū),以蒸發(fā)所有的溶劑。這種溶劑的揮發(fā)增加了剩余助焊劑的粘性,減少了進入再流區(qū)后的揮發(fā)成份,因此減少了飛濺。但是,這樣烘干帶來的潛在問題是釬料的熔濕性變差和易產(chǎn)生空洞。使用惰性氣體(氮 氣)可以幫助改善熔濕和減少空洞,但對飛濺卻無效果。
結(jié)論:優(yōu)質(zhì)的焊膏結(jié)合正確的溫度曲線,可以達到實際消除焊錫和助焊劑的飛濺,相對于易揮發(fā)溶劑含量高和熔濕速度慢的焊膏可以達到z好的效果。
⑷ 正確地設(shè)計模板開口形狀
前面已討論到模板開孔的形狀是在免洗焊膏應(yīng)用中的一個關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)。是形成具有高可靠性的高質(zhì)量焊點所要求的足夠的焊膏量的基礎(chǔ)。為了解決在片狀元件上的濺錫珠的問題,在探討各種模板開孔的形狀中,z流行的是homeplate開孔設(shè)計(圖10)。據(jù)說這種homeplate設(shè)計可以在需要的地方準確地提供焊膏,從片狀元件的角上去掉過多的焊膏。可是,homeplate設(shè)計會帶來焊膏的粘附區(qū)域不足的問題,焊膏提供很小的與零件接觸的面積,因而易造成元件偏位。除此之外,homeplate設(shè)計不能消除片狀元件下面和相鄰位置的錫珠。在片狀元件下面出現(xiàn)過多種焊膏的模板設(shè)計方案,包括:
① homeplate模板(圖10) ;
② 比矩形片狀元件焊盤形狀減少85%的模板(圖11);
③ 對片狀元件的T形開孔模板(圖12)。
圖示的模板能減少在片狀元件上的錫珠的數(shù)量,但是不能完全消除。圖11所示的模板有80%的片狀元件出現(xiàn)錫珠。而圖12所示的模板可去掉50%的錫珠。因此,這三種模板沒有哪個能有效地消除錫珠,同時在裝配期間提供足夠的粘附力來將元件固定在位。圖13示出了85%的U形模板。在U形模板上,片狀元件下面的中間部分是沒有焊膏的。模板材料是0.16mm厚度的不銹鋼,采用化學腐蝕工藝。這種設(shè)計已經(jīng)證明可以提供連續(xù)的焊膏沉淀。
試驗證實了對片狀元件使用U形開孔模板能較好地消除錫珠。這種U型模板在其所需要的位置上可以提供準確的焊膏,而沒有可能造成錫珠從片狀元件體下面擠出的地方提供過剩的焊膏。
U形開孔模板只在其需要的地方出現(xiàn)焊膏,且分布在片狀元件體的邊緣,不直接在元件體中間的下面。這樣一來,如果片狀元件貼放偏離位置,焊膏沉淀足夠在整個過程和再流焊接中維持住零件。
在QFP元件上的錫塵通過減少焊盤開孔而消除。對于密間距(<1.27mm)元件,焊膏開孔與焊盤的形狀相同,開口為焊盤長度的75%,焊盤寬度的85%。這種結(jié)構(gòu)減少了相鄰焊盤之間的短路發(fā)生。
提供給表面貼裝元件的焊膏數(shù)量與位置的改善,直接影響錫珠與錫塵的出現(xiàn)與否。通過在適當?shù)奈恢锰峁┻m量的焊膏,z終產(chǎn)品質(zhì)量就可以大大提高。對片狀元件來說使用U形開孔,可以大大地減少錫珠的發(fā)生。對QFP焊盤的減小,消除了相鄰焊盤之間的錫塵。結(jié)合適當?shù)暮副P尺寸與形狀,就可為PCB的裝配生產(chǎn)形成一個優(yōu)化的高質(zhì)量的生產(chǎn)工藝。