⑴ z小化
優(yōu)化助焊劑載體的化學(xué)成份和再流焊接溫度曲線,將濺錫減到z低。通過(guò)評(píng)估清楚地表明了活性劑、溶劑、合金和再流焊接溫度曲線對(duì)濺錫珠程度有重要影響。這些參數(shù)的適當(dāng)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(gè)可能z小化的濺錫珠的解決方案,因?yàn)闈撛诘娘w濺材料在溫度激化的聚合過(guò)程中被包圍。因此,沒(méi)有液體助焊劑留下來(lái)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(méi)有平坦保溫區(qū)的線性上升溫度曲線,試驗(yàn)結(jié)果是所有材料都存在一些濺錫現(xiàn)象?;陲w濺機(jī)理的假設(shè),這個(gè)線性的曲線沒(méi)有充分烘干助焊劑。
圖示的基本曲線形狀包括一個(gè)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(jìn)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(lái)的潛在問(wèn)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(duì)飛濺卻無(wú)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(dá)到實(shí)際消除焊錫和助焊劑的飛濺,相對(duì)于易揮發(fā)溶劑含量高和熔濕速度慢的焊膏可以達(dá)到z好的效果。
⑷ 正確地設(shè)計(jì)模板開(kāi)口形狀
前面已討論到模板開(kāi)孔的形狀是在免洗焊膏應(yīng)用中的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)。是形成具有高可靠性的高質(zhì)量焊點(diǎn)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(wèn)題,在探討各種模板開(kāi)孔的形狀中,z流行的是homeplate開(kāi)孔設(shè)計(jì)(圖10)。據(jù)說(shuō)這種homeplate設(shè)計(jì)可以在需要的地方準(zhǔn)確地提供焊膏,從片狀元件的角上去掉過(guò)多的焊膏??墒牵琱omeplate設(shè)計(jì)會(huì)帶來(lái)焊膏的粘附區(qū)域不足的問(wèn)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(jì)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(guò)多種焊膏的模板設(shè)計(jì)方案,包括:
① homeplate模板(圖10) ;
② 比矩形片狀元件焊盤(pán)形狀減少85%的模板(圖11);
③ 對(duì)片狀元件的T形開(kāi)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(méi)有哪個(gè)能有效地消除錫珠,同時(shí)在裝配期間提供足夠的粘附力來(lái)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(méi)有焊膏的。模板材料是0.16mm厚度的不銹鋼,采用化學(xué)腐蝕工藝。這種設(shè)計(jì)已經(jīng)證明可以提供連續(xù)的焊膏沉淀。
試驗(yàn)證實(shí)了對(duì)片狀元件使用U形開(kāi)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(zhǔn)確的焊膏,而沒(méi)有可能造成錫珠從片狀元件體下面擠出的地方提供過(guò)剩的焊膏。
U形開(kāi)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(lái),如果片狀元件貼放偏離位置,焊膏沉淀足夠在整個(gè)過(guò)程和再流焊接中維持住零件。
在QFP元件上的錫塵通過(guò)減少焊盤(pán)開(kāi)孔而消除。對(duì)于密間距(<1.27mm)元件,焊膏開(kāi)孔與焊盤(pán)的形狀相同,開(kāi)口為焊盤(pán)長(zhǎng)度的75%,焊盤(pán)寬度的85%。這種結(jié)構(gòu)減少了相鄰焊盤(pán)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(guò)在適當(dāng)?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(duì)片狀元件來(lái)說(shuō)使用U形開(kāi)孔,可以大大地減少錫珠的發(fā)生。對(duì)QFP焊盤(pán)的減小,消除了相鄰焊盤(pán)之間的錫塵。結(jié)合適當(dāng)?shù)暮副P(pán)尺寸與形狀,就可為PCB的裝配生產(chǎn)形成一個(gè)優(yōu)化的高質(zhì)量的生產(chǎn)工藝。