回焊炉温度设定作业规范IGEN-017

1.0目的
    为回焊之炉温设定有一遵循之规范,期使产品维持一定之焊接品质。
2.0范围
    2.1适用于熔点217℃成份Sn96.5/Ag3/Cu0.5合金锡膏 (无铅锡膏)
3.0参考文件隐框窗
    Solder information(date sheet)
4.0作业规范
4.1锡膏之介绍:
    锡膏的组成是由锡铅或其它成份合金的小粒微球(solder powder,再混以特殊高黏度
    的助焊膏混合物(称为助焊性黏合剂Flux Binder而成灰的膏体,可供印刷黏着或其它方式施工,而在板面焊垫上予以适量分布配合,做为多点同时熔焊的焊料用途。
4.2助焊剂(Flux的作用(助焊剂=挥发型成份+固型成份)
    a:除氧化
      去除金属表面其锡膏的氧化膜(化学作用),使焊点成为较容易焊接的表面,但是无去油质及灰尘等作用。
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      降低熔融后的表面张力,增加焊锡扩散性,帮助合金成长层的产生。十字型钢
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      在进行焊接时,熔融焊锡与焊点金属表面与大气接触进行氧化作用,Flux在做完除氧化后,会覆盖焊接点与焊点金属表面,来防止焊接点产生二度氧化。
4.3锡膏种类
    无铅锡膏(Sn96.5/Ag3/Cu0.5熔点217℃)
4.4锡膏熔焊各区段温度条件
    锡膏在熔焊时依锡膏特性其加热可区分为四个阶段
A.预热升温区:(升温速率3℃/秒以下)此区之作用为挥发溶剂与蒸发水气且其升温速率应放慢,以免锡膏中的助焊剂成份急速软化造成锡膏塌陷,因为锡膏中所有的锡粉系呈真球状,有可能会被软化的助焊剂带着流移;放慢升温速度,可使助焊剂成份先挥发,助焊剂黏度因而增高,同时因该具有摇变性之成份的作用,可以防止锡粉的流移;升温速率取样为60℃至80℃间之温度与时间之比值。
B.预热区:无铅锡膏(150~180℃时间须维持90~120秒)。此区最主要的作用在于使熔融时的温度分布均及促进助焊剂的活化,溶剂之蒸发等此预热区进行之温度与时间若不足,则由于其与熔融时之温差过大,容易产生因流移而引起旁边锡球产生,以及因温度分布不均所导致的墓杯效应以及烛芯效应;反之若预热过度,则将引起助焊剂成份老化及锡粉的氧化,进而导致微小锡球或未熔融的情形发生。
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C.熔接区:(此区温度须依合金成份之不同而有所差异)
a.无铅锡膏(Sn96.5/Ag3/Cu0.5熔点217℃)
此类锡膏其熔接条件为在220℃以上维持30~90秒之间且最高温度控制在230~250℃,此区温度及时间若不足,则由于无法确保充足的熔融焊锡与基材的接触时间,而无法获得良好的焊接状态,同时由于熔融焊锡内部的助焊剂成份及气体无法被排出,因而易发生空洞(void;反之若此区尖峰温度太高或熔融时间太长,则该熔融的焊锡将被再次氧化而导致接合强度降低。
b.强制冷却区(由熔点降至100℃降温速率2~3.5℃/秒)
此区之冷却速率不可太快否则焊点将可能产生内应力及造成龟裂使接合强度降低;而冷却速率缓慢则组件与基板热容量有别,将引起温度分布不均,而焊锡凝固时间之差异将导致组件位置的挪移,此外冷却速度过慢则会引起焊锡组织粗大化,因而导致接合强度降低。
  4.5炉温设定
      回焊炉温之设定须多方考量,一方面须参考锡膏厂商所建议之温度区线,另一方面亦须考虑基板板材与组件所造成之变异故炉温设定可依前述之原则制定(炉温参数设定以实
际产品之熔接品质为准)
  4.6炉温量测
      回焊炉依前述之规范制定炉温设定参数时须在回焊炉达到设定温度后30分钟以温度记录器将其测温线固定于PCB上四点位置,温度数据,再以此数据作分析验证是否合于前述各区段温度之规范。
      量测频率按以下要求执行:a.回焊炉关闭电源,重新开启时。cd4543b.换机种时。c.正常生产情况下,每24h量测一次,并由QE一并确认签核。
      注:(1)由于量测位置不同及各测点与基板之接触状态亦有所差别,故各测点温度误差小于15℃即可各机种于EPR时实验获得之炉温参数,链条速度将其记录REFLOW温度设定表
      (2)当各测点温度大于15℃,需要换测温线或检查接触点是否完好。
    4.7炉温修正
        于生产期间若须更动炉温之设定在经主管核可后可在前述之规范内作修正并经温度记录器实际验证后记录于对照表内。
    注:若因特殊原因致须将温设定于上述规范外时(如零件特性),则经权责主管核可后另定之。

本文发布于:2024-09-20 22:42:52,感谢您对本站的认可!

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