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细说无铅回焊 六

文章来源:PCB信息网     发布时间:2010/8/27 8:46:14     发布时间:2010/8/27 8:46:14  【关闭】
 

3.5刮刀速度与压力
       刮刀速度平均为1-3寸/秒,印速加快时印压也会增大,致使刮刀与钢板的磨擦加剧,连带温度上升又将破坏锡膏的抗剪力,进而会使黏度转稀,造成锡膏着落的不良与容易坍塌。以及于钢板下缘的溢出甚至搭桥短路,而且还会使得刮刀磨损增加。故通常只要找到良好印速后,即不可任意加快。但施工时若发现锡膏太稠、不易脱离钢板,着床性不佳时;则亦可稍行加速约1寸/秒,以便浓稠度得以减弱而方便施工。

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       当刮刀用力向前推行的同时,也会产生一种向下的压力(Downward Pressure),迫使锡膏通过钢板开口而到达垫面。对无锡膏而言,每当行走1寸中将产生1-1.5磅的向下压力;此时所刮过的钢板表面应呈现清洁光泽的外观,正如同汽车挡风玻璃被雨刷刮过的整洁清爽一般,即为其最适压力的表征。换句话说良好刮压的钢板,其表面不应残留任何锡膏的痕迹。
凡当刮压太重时,则印膏中心处会出现掠过 的浮刮(Scooping)缺点,也会发生溢出(Bleed Out)情形。

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图19  左为刮刀下沉太多所造成印膏的浮刮现象。中为钢板开口不洁所引发的溢出与糊印,右为待印板印妥后下降脱模太快所造成的撕印。

        有时可从着膏区的绿漆边缘处,看到一连串锡粒的残存,或外侧锡粒已被压扁者,均为已发生Bleed Out的明证。倘若刮压不足以致钢板表面尚留有锡膏残迹时,其藕断丝连下又将出现印膏局部被撕起带走的“撕印”(Torn Prints),更将引发覆盖不足或提早干涸等问题。事实上刮压与印速(Print Speed)成正比,只要降慢印速即可减轻刮压,此等由于重压而发生的问题也都将自然消失了。
        刮刀不宜太长,否则涂抹面积太广,左右两侧超出待印区域之无效印面,只会造成提早干涸的负面效应而已。采用短刀时两侧溢出者应以手动方式移回印区之内,以免动静差别太久而造成锡膏的变性。

3.6缓脱之降距(Separation Distance)

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图20此亦为印后下降脱模太快所拉扯出现的狗耳(Dog Ear)现象。

       当板面已完成锡膏印刷之作业,该加工板即将在各顶柱移开后,会先行自动缓降以脱离不锈钢模板。但由于模板开口与印膏两者尚有黏着力量,因而当板面的印膏欲自开口处下降脱离之际,其动作必须缓慢温柔,以免牵动印膏造成不良之狗耳(Dog Ear)现象。直到印膏已全部安全降离脱出模板开口为止,才可对待印板进行较快速的续降与平移动作。此段安全性缓降之落差即称之为“缓脱降距”。通常此段小心翼翼的降距约为0.1吋(即100mil)。困难印品如CSP等圆垫而言,其降速应保持在0.1-0.2 in/sec,至于其它不太关键的印垫则可加快到0.3-0.5 in/sec之降速。凡当生产已顺利时,此段降距的耗时还可予减缩短,以提高效率节省全线直通所需的时间。至于难度高的产品则应从延缓其降速做起,以减少质量问题。

       是指待印板上升触及钢板底面之际,刻意在两板间预留出的细小间隙而言。此一小段垂直间隙,可协助钢板开口将锡膏释放在承垫上的动作,并稍可增加锡膏印着的厚度。但当锡膏之黏度较稀时,则此种垂直间隙则应加以减缩,以免印膏自着落区向外溢出(Bleed Out),进而导致相邻印膏间的搭桥短路。

       在已校正之印机决定上述板隙之前,须先将待印板的精确板厚读值(包括绿漆白字在内)输入计算机中;一般均将其板隙设定为0,即所谓的轻贴式印刷(On Contact Printing)。此种设定值将可使钢板开口与承垫之间,出现一种密贴套圈式(Gasketing)的闭合作用,可防止印膏之外溢,并可得到分布均匀高矮一致的锡膏厚度。

       使用过的钢板应加以清洁,务使底面与各开口中不致积累太多的残渣,甚至干涸结壳而不易清除。操作中钢板底面可常规采用滚动布轮(已沾IPA)式的初步清洁,若发现无法奏效时则可戴手套采己沾异丙醇(IPA)之抹布,或专用清洁液沾湿之抹布用力擦洗。此种专用清洁液应不至对开口中仍存在的锡膏造成伤害。通常每印完2-5板子时,即应对钢板底面进行初步清洁。

四、回焊之原理与管理

        所谓Reflow(译词有回流焊、回焊、再流焊、回流焊、回焊、熔焊等,其回焊为日文),是指利用输送带(Conveyor,指移动式不锈钢网或架空双轨)负载待焊板通过多道加热段(Heating Zones),在热空气或热氮气或搭配红外线,于全方位高效传热下,完成锡膏的熔融愈合(Coalescence)并冷却而成为焊点之谓也。早期的SMT技术亦曾利用远红外线(波长较长之IR)直接辐射式(Radiation)的加热方式,不过目前炉中的IR反到成了配角,帮忙主角热气对流去进行双重加热。或单纯只采用高效的循环热风或热氮气做为能量的来源。


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       无铅回焊的最高目标,是要以最起码的热量,将板面所有待装的大小组件全数焊妥,并应避免施加过多热量造成组件与电路板的伤害。小心运用可移动式感热仪(Profiler),找出正确的回焊曲线将可达成此一目标。

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图22左图为IR(红外线)与热风两种热源共用的回焊炉,长条发橙光者即为IR热源,另外灰色有小孔之不锈钢者为热风出口。右图为单纯热风之回焊机。

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