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1、*http:/ 1.錫膏基礎 2.錫膏生產 3.錫膏使用 4.無鉛知識 5.散熱器基礎 6.散熱器焊接要領 7.散熱器焊接常識 8.熱管知識 9.散熱器焊接不良分析 *http:/ 錫膏是由合金焊料粉和膏狀焊劑（助焊膏）混合 而成的具有一定粘性及觸變特性的膏狀體。 在散熱器焊接過程中，先將錫膏用印刷或點塗的 方式塗布到其中一個元件上，然後把另一元件貼上 去並用夾具夾緊。當焊膏被加熱到一定溫度時，隨 著溶劑及部分添加劑的揮發，合金焊料粉熔化，散 熱器兩元件互聯起來，形成永久性導熱及機械連接 。 * http:/ 3 錫膏主要成分 合金焊料粉末 膏狀焊劑（助焊膏） 1）松脂 2）觸變劑 3）溶劑
2、4）活化劑 5） 腐蝕抑制劑 *http:/ （1）合金分類（按金屬成分） 無鉛：SnBi58 SnAg3.0Cu0.5/SnAg3.8Cu0.7 SnCu0.7 SnZn9/SnZn8Bi3.0等 含鉛：Sn63Pb37 Sn62Ag36Ag2等 （2）對錫粉的基本要求： -合金配比穩定一致 -錫粉粒徑穩定 -錫粉外形穩定一致（一般為球形） -氧化程度低（一般150ppm） *http:/ 助焊膏的功能 1)錫粉顆粒的載體 2)提供合適的粘度、粘性、流變性，方便 使用 3)去除焊接表面及錫粉顆粒氧化層 4)增強合金的潤濕能力 5)形成安全無腐蝕的殘留物 *http:/ 精製改 性松香 提供粘
3、性，去除氧化物，形成化學性質穩定 的淺色殘留 溶劑溶解松香活性劑，控制粘度、低毒、高閃點 、不吸濕 活性劑 去除氧化膜以及其他表面污染，增強潤濕性 觸變性 控制錫膏的粘度、觸變性，適應不同使用場 合和不同的使用條件 腐蝕抑 制劑 抑制錫膏貯存及回流後活性劑的化學作用， 延長錫膏保質期,提高焊接後穩定性 *http:/ *http:/ RoHS專用投備 領料冶 煉稱量配料倒筒霧化QA檢驗篩選包裝 來料RoHS報告確認 過程檢查 （QC1 ） 結 束 時 間 記 錄 RoHS專用投備 報 檢 單 QC2 目 視 開 始 時 間 記 錄 錫 粉 生 產 記 錄 原 料 IQC 表 配 方 表 領 料
4、 單 打 渣 合 格 確 認 *http:/ 9 領 料分 裝QA抽樣攪 拌預 攪 拌稱量配料 RoHS報告確認 RoHS專用設備 RoHS專用設備 RoHS確認 過程檢查 (QC) 領 料 單 錫 膏 生 產 記 錄 原 料 I Q C 表 配 方 表 開 始 時 間 記 錄 結 束 時 間 記 錄 溫 度 報 檢 單 去 皮 重 合 格 確 認 真 空 處 理 原料：利用化學分析每種原料各項指標，並製備樣品錫膏驗 證其在錫膏中的性能，做到全檢，確保原料品質。 助焊膏（半成品）：利用化學滴定的方法測定助焊膏來監控 配料過程是否準確，並製備樣品錫膏按成品指標檢測 ，實行的是全檢方案。助焊膏使用
5、前都是合格的。 成品：所有成品入庫前按批次全部再一次接受嚴格檢驗，確 保客戶使用的都是合格產品。 過程：建立產品品質計畫，規定程序控制點，使整個生產過 程處於穩定和受控狀態。 *http:/ 永安公司從原料、半成品、成品及過程對錫膏 生產全程進行管控 外觀：對錫膏色澤，細膩程度等外觀指標進行 初步判斷。 銅片回流：將錫膏印刷在標準銅片上，在一定 的回流條件下進行回流熔化後顯微鏡下觀測， 可判定錫膏潤濕性、錫珠、焊點亮度，殘留分 佈狀況，保證錫膏焊接回流性能。 粘度：使用PCU-205粘度計，25，5rpm,2min 對成品粘度進行監控，保證錫膏印刷和點塗性 能。 金屬含量：確保錫膏中錫粉與助焊
6、膏比例穩定 ，從而保證焊接後錫量和松香量。 *http:/ *12 活化溫度 110170S 139 100 60100S 170200 升溫區預熱區回流區冷卻區 http:/ 100-139（預熱區） 由於錫膏採用高溫氣化有機酸及松香來去除氧化層的,低溫錫膏的 熔點非常低，所以應在它的熔點（139）前充分利用錫膏的活性 劑來去除PCB焊盤的氧化層。活性劑一般要在100以上的溫度才 開始與焊盤上的氧化層反應，所以100-139這個溫區上升太快會 使活性劑還未將焊盤的氧化層清除完就開始熔化會導至錫膏在焊 盤上未能擴展開，而焊錫向元件角上爬。這個溫區一般控制在110 -170S 139-139（熔
7、溶區、頂點溫度170至200） 熔溶時間一般控制在60100S之間，頂點溫度控制在170200。 如果元件不能承受高溫，則頂點溫度設定為170；如果元件可以 承受高溫，則頂點溫度設定為200，可增加焊接牢固度 *http:/ 項目特性 鉛含量500ppm、內控標準200ppm。 潤濕性超過任何一款已被測試的錫膏，焊接釺著率高，焊接 強度好，熱阻低。 潤濕持 久性 適應更寬的工藝視窗，減少溫度波動造成的不良。 允許長時間回流，提供充足時間用於形成介面合金。 殘留狀 況 殘留松香無色，分佈均勻，優異的殘留隱藏性能，散 熱器外觀更佳。 粘度粘度適當，適合點塗、絲印、網印，點塗順暢連續。 保濕性保濕性
8、能優異，適應生產制程要求。 *http:/ 標籤說明：永安低溫錫膏采用綠色标签，說明 錫膏符合RoHS為綠色環保產品。 包裝有兩種： 瓶裝：每個塑膠瓶內錫膏净重5005g。二十個塑膠 瓶裝在一個保利龍泡沫箱內（淨重10KG）。 針管：規格有1250g/支、750g/支和1000g /支。 夏天在保利龍泡沫箱內存放已包裝好的冰塊以 防止35以上高溫。 *http:/ 每一容器需有以下標籤指示： 1.商標2.商品型號3.合金成分4.焊料粒徑5.生產批 號6.使用期限7.包裝規格8.注意事項9.廠商名稱 商品及生產批號識別： 例：LF-RAA5G2商品型號 Sn42Bi58合金成分 -325500焊
9、料粒徑(25-45m) 07081113批號 2008-02-11使用期限 500g包裝規格即500克/瓶 *http:/ v錫膏儲存要在0-10的環境下冷藏。 v自生產日期起6個月內使用。 v不要把錫膏儲存在0以下，這樣會影響 錫膏的流變性能。 v不可放置于陽光照射處。 v針筒包裝冷藏時可以平放，但頭部豎直朝 下更佳，少量分層不影響焊接效果。 *http:/ 非作業者不可操作使用。 使用時須戴手套和眼鏡等保護用具。 若與皮膚接觸時,使用乙醇或異丙醇溶劑擦拭 。 在使用環境中請勿吸煙吃東西。 *http:/ 開封前須將溫度調回使用環境溫度上,回溫時間3-4小時, 禁止使用其它加熱器使其溫度上升
10、的作法。 開封後須充分攪拌,使用攪拌機時間為2-10min,視攪拌機 機種而定。 當天未使用完之錫膏,不可與尚未使用之錫膏共同置放,應 另外存放在別的容器之中,以確保品質的穩定性。 錫膏印刷後，建議在8小時內完成回流。 室內溫度23-27,相對濕度45-65%為最好作業環境。 通常不贊成使用稀釋劑來調整粘度,可能影響回流後殘留 分佈。 更詳細的使用方法請閱讀使用說明書。 *http:/ 範本印刷 1.絲網印刷 絲網印刷:網眼大小影響錫膏下錫情況，對錫膏 粘度有要求，網眼越小所需的錫膏粘度也越低 。 2.鋼網印刷 鋼網印刷:鋼網開口形狀和厚度影響錫膏塗覆量 ，進而影響焊接面錫量。對粘度要求低，粘
11、度 大小一般不影響效果，只與是否方便印刷有關 。 *http:/ 滴塗(注射)式 1.膠管塗布 膠管塗布口徑較大，塗布量多，形狀較不規則,量也 不好控制，較少採用。 2.鋼管擠出 鋼管擠出錫膏為線狀,針管也較細1.32.0mm，對 錫膏流動性要求高，要求錫膏順暢擠出不斷裂。多 數用於需鑽孔設計的熱管散熱器與不便使用範本印 刷的場合。 *http:/ 鉛是一種有毒物質，攝入低劑量的鉛就可能對人的智力、神經系統和生 殖系統造成影響。一般地說，從鉛吸收來源來看食入鉛的危險要高於呼吸吸 入， 可以採用一些簡單的預防措施，包括在保養波峰焊錫爐和清理殘渣時 戴上面罩，在有鉛區域禁止抽煙，盡可能減少在工作區
12、攝入鉛的可能性。另 外當接觸焊錫膏、焊條、焊線等含鉛物體後，務必在吃飯、飲水和抽煙之前 清洗雙手，徹底消除攝入鉛的可能途徑。 *http:/ 無鉛知識 既然在電子工業中使用鉛 的危險如此之小，那麼人們為 什麼還在考慮徹底消除鉛的使 用呢？其實主要的擔心是含鉛 材料的處置問題，如印刷線路 板等。之所以有這種擔心，是 因為那些被作為垃圾處理的廢 印刷電路板在埋入地下後，其 中所含的鉛可能會從電路板滲 出進入地下水，繼而流入我們 的飲用水之中,使我們在不知覺 中受到鉛污染的毒害。 對於無鉛的定義，目前全球 尚未統一 JEDEC（美國）0.2wt%Pb JEIDA（日本）0.1wt%Pb EUELVD
13、（歐盟）0.1wt%Pb *http:/ *http:/ 1、ppm表示一百萬份重量的溶液中所含溶質的重量。 百萬分之幾，就叫幾個ppm，ppm=溶質的重量/溶液的 重量*10六次方。 2、WT是品質百分比，例1g溶質/99g溶劑，配成溶液 品質百分比就是1WT 即ppm是百萬分之幾，WT百分之幾，相比就是10000 倍了 小知識：PPM與WT% 合金熔點價格強度 SnBi139低偏低 SnAgCu216-220高好 SnAg221高好 SnCu227中等好 *http:/ 潤濕性可用特製焊劑彌補，不進行比較 熔點低，熔點139，峰值溫度160180 即可完成焊接，散熱器尺寸大，熱容量大 ，降
14、低峰值溫度可減少能量損耗，降低對 回流焊設備的要求，還可縮短回流時間提 高生產效率，降低成本。 價格低，價格只有SnAgCu、SnAg的一半左 右。 *http:/ 熔點下降，生產效率提高，減少了熱管脹管幾率 ，銅變色程度減輕。 潤濕性降低，空洞增加，需用特製的焊劑彌補， 需用心於溫度曲線設置來發揮潤濕性，鋼網網眼 間距也需進行微調。 強度降低，設計散熱器時考慮增大焊接面或選用 強度好的結構。 鍍鎳件適應能力下降，某些鍍鎳件可能產生拒焊 。 *http:/ 電腦散熱方式主要有三種： 風冷散熱法 風冷式散熱法是目前電腦散熱 使用最多，也是最成熟的方法，拆開您的 主主機殼，您可以在CPU、顯卡、電
15、源等等 各處找到它的身影。 水冷散熱法 半導體致冷法 *http:/ 散熱器基礎 所謂風冷散熱器，其散熱原理即通過與 發熱物體（就電腦而言即CPU、GPU等半導 體晶片）緊密接觸的金屬散熱片，將發熱 物體產生的熱量傳導至具有更大熱容量與 散熱面積的散熱片上，再利用風扇的導流 作用令空氣快速通過散熱片表面，加快散 熱片與空氣之間的熱對流，即強制對流散 熱。 *http:/ *http:/ 讓我們來看一下風冷式散熱法主要的優缺 點： p優點：結構簡單，價格低廉(比較其它散熱 方法)，安全可靠、技術成熟。 p缺點：不能將溫度降至室溫以下，由於存 在風扇的轉動，所以有噪音，風扇壽命有時 間限制。 *h
16、ttp:/ 根據電腦類型分類： （1）臺式電腦散熱器 （2）筆記本散熱器 二者的本質差別是電腦內部用於容納散熱器 的空間大小不同， A桌上型電腦有較大的空間可以容納個頭較大的 散熱器，散熱性能較好，散熱器結構相對簡單一 些就可以滿足散熱要求。 A筆記型電腦就不同了，內部空間有限，散熱性 能制約著筆記型電腦性能的提高，這就要求筆記 型電腦用散熱器需採用更先進，更複雜的工藝進 行生產。 *http:/ 臺式電腦散熱器 *http:/ 筆記本散熱系統 *http:/ IBM筆記本散熱管 *http:/ *http:/ 平面 （底板） 鰭片 熱管 折片 還有一些 較少見的組成 單元 以上四種組成單元進
17、行組合可以組成以下幾種 常見的散熱器基本結構： *http:/ （3）平面與鰭片 （2）平面與熱管 （1）平面與平面 （4）平面與折片 （5）熱管與鰭片 其中熱管與鰭片又分為三種情況： 1）熱管插入鰭片中 2）熱管與鰭片底部焊接（與類型2熱管與平面差不多） 3）熱管插入鰭片中，上方有較大面積的開口槽，回流時溶劑更易揮發 *http:/ 1） 2） 3） 不同類型散熱器對合金潤濕性、合金熔融狀態的 流動性及殘留松香的要求不同，針對具體的散熱 器類型設定與其類型相適應的溫度曲線可取得更 好焊接效果和焊接後外觀。 由於錫鉍合金的潤濕性差，通常無法滿足散熱器 焊接的要求，這就要求焊劑提供好的潤濕性，而
18、 焊料熔化時溶劑殘餘量的多少影響焊劑潤濕性發 揮，溶劑殘餘量越多促進潤濕進行。 *http:/ 焊接要領 散熱器回流溫度曲線設定需進行綜合全面的考慮： 1.大多數的散熱器焊接都要求錫膏有很好的潤濕性，保證較高的 釺著率，但不是都要求熔融焊料有高的流動性。潤濕性好是流 動性好的前提，也可以通過回流條件的改變降低流動性。 2.較快的升溫速率，錫膏在較短的時間內升至熔點，此時溶劑揮 發較少，潤濕性更好得到發揮，由於焊劑中溶劑量較多，焊劑 流動性就更好，更好的帶動液態焊料的流動（擴展润湿）。缺 點是溶劑揮發較少殘留就更多一些，殘留也更軟一些，更容易 產生溢錫，溢松香，也就是說負面效果主要表現在外觀上。
19、熱 管與鰭片焊接（尤其是有較大開槽類型）採用較快的升溫速率 ，流動性就比較好，促進錫在熱管表面的包裹，而其他類型的 模組在保證其足夠潤濕性情況下採用較慢的升溫速率，加劇錫 膏熔化前溶劑的揮發（錫熔化時溶劑不可揮發過度，進而影響 潤濕，降低釺著率），降低殘留和錫的流動性，使焊料在“原地 ”润湿，改善焊後外觀。 *http:/ 升溫預熱區： 通常散熱器焊接回流曲線升溫區與預熱區界限不 明確，必要時可延長80120的時間作为預熱區 ，升溫預熱區的作用是揮發部分溶劑，去除錫粉氧 化物及清潔被焊接表面，為回流時合金潤濕作準備 。升溫預熱區延長可加強對焊接表面的化學清潔作 用，而太長可能出現溶劑揮發過度，
20、活化劑消耗過 多，影響回流時潤濕性。 *http:/ 回流區： 從焊料自身特性來說,最高溫度越高，合金本身 的表面張力下降，潤濕性提高。峰值溫度越高，停 留時間越長，越有利於介面合金的生成，強度越高 ，導熱性能越好，殘留也會少一些，硬一些。但峰 值溫度不可過高，停留時間過久，導致溶劑揮發過 度，活性劑失效，潤濕性下降，錫又重新收縮，也 就是反潤濕。負面影響是：銅氧化變色嚴重，熱管 脹管，殘留顏色變深。 *http:/ 類型（1）平面與平面 特點：焊接面大，需要極好的潤濕性，才能達到好的 鋪展。另外，由於錫膏被兩平面夾在其中，溶劑會更 難揮發些。 易出現不良現象：溢松香、空洞、溢錫。 建議：採用
21、潤濕性好，殘留少的錫膏，潤濕性好，可 減少空洞的產生，殘留少，殘留的流動性就少，對熔 融錫的帶動能力就小，可減少溢錫。針對其溶劑難揮 發的特點，在不影響焊著率的情況下，採用較慢的升 溫速率，加劇錫熔化之前溶劑的揮發，可降低殘留從 縫隙中溢出後的流動能力，可減少溢松香和溢錫。 *http:/ 類型（2）平面與熱管 特點：熱管與平面接觸為圓弧與平面接觸，接 觸面積較小，這就要求錫膏有較好的爬錫性能 ，焊接時加大錫與熱管的接觸面積，也就加大 了導熱面積，減小了熱阻。另外，由於熱管與 平面接觸面的周圍有很大的面積暴露，殘留很 容易流淌，影響外觀。回流曲線設定可參照類 型（1），不影響潤濕和生產效率的情
22、況下， 適當減緩升溫速率。 *http:/ 類型（3）平面與鰭片 特點：與類型（1）平面與平面的差別是鰭 片與平面接觸部位有條形縫隙，更容易 出現溢錫，溢松香，溶劑也揮發一些。 焊接要領與類型（1）平面與平面差不多 。 *http:/ 類型（4）平面與折片 特點：焊接面為窄條狀，假如潤濕不好，在焊 接面形成空洞，空洞較大時就會把錫擠出，造 成溢錫。此外，這一類型也易形成溢松香，松 香殘留應該在四周均勻分佈，假如使用的松香 有聚集趨勢或溶劑過度揮發造成松香聚團，則 出現溢松香。判斷此中類型溢錫需先排除折片 移位元的情況。回流時可適當加快升溫速率。 *http:/ 類型（5）熱管與鰭片 熱管與鰭片
23、焊接的特點是錫膏塗布時用針管擠 出條狀錫膏在熱管表面上，錫膏與熱管的接觸 面積很小，卻要求錫能潤濕整根熱管。這就不 僅要求錫有很好的潤濕性，也要求焊劑有很好 的流動性，帶動錫在熱管上擴散。可採用相對 快的升溫速率，減少溶劑的揮發，達到焊劑潤 濕效能充分發揮的效果。特別是第三種（有開 口槽）需以最快的升溫速率達到峰值溫度，並 適當延長回流段時間，才會取得最好效果。 *http:/ 錫鉍錫膏優良的焊接面撕 裂面主體為灰色或灰白色 ，空洞少，局部有白 色花紋，有明顯紋路。 灰色部位刮開後 更亮些。 *http:/ 刮痕 白色花紋 白色花紋， 不是很亮 4目前普遍使用的散熱材料集中在銅、鋁上，從比 熱
24、角度看，鋁的比熱為217卡/千克217，銅則 為93，也就是說加熱同重量的鋁和銅，要分別輸 入217和93卡的能量，從這個角度看鋁的比熱很 具有優勢，這也是為什麼目前大多數散熱片都以 它為主要原料。而熱傳導係數也是一個不可低估 的指數，從CPU到散熱片表面的傳導外，散熱片 整體的能量分佈如何也是一個很關鍵的問題。鋁 為237W/單位長度卡，而銅則為400W/單位長度 卡。 *http:/ 散熱器焊接常識 4此外鋁和銅的品質比也是值得我們注意的數字， 銅的品質是鋁的三倍，也就是說在相同體積情況 下，銅的單位重量將是鋁的三倍。雖然銅的比熱 沒有鋁好，但是它可以在較小的面積上實現更高 的密度，如果簡
25、單用鋁的比熱217和三倍它的銅的 比熱93*3=279計算就會發現，銅在相等面積上的 優勢，而且銅的熱傳導係數又高達400W/單位長 度卡，幾乎是鋁的一倍，所以目前散熱片往往銅 的效果更好。 *http:/ 4但是這並不代表銅將一統天下，鋁仍有自己的位 置，除了低端產品仍然使用鋁外，即便是銅散熱 片，也離不開鋁的參與。因為鋁的品質輕，如果 整個散熱片都是用銅，那無疑極度沉重，很難做 出大的表面積給風扇作熱對流，而鋁小品質大面 積，熱傳導性能也不錯的特性，使得鋁往往成為 銅的配角。所以銅鋁合體的散熱片成為了兩個集 合的優化組合，從而產生了兩種金屬的結合問題 ，即異性金屬接合。 *http:/ 4
26、採用鍍鎳工藝的原因： （1）鋁材在空氣中表面易形成氧化鋁薄層，氧化鋁 十分穩定，使得難以進行優質焊接，採用鍍鎳工藝 在鋁材表面形成鎳薄層提高了可焊性。 （2）在某些銅鋁結合得模組上，銅表面也採取鍍鎳 工藝，主要目的是外觀協調的需要，還可取得防止 銅表面氧化的效果。 4鍍鎳工藝無疑提高了散熱模組的生產成本，模組 廠家有減少鍍鎳工藝的意願，但目前市場上還沒有 可用於鋁不鍍鎳散熱器優質焊接的錫膏，有其技術 上的原因。 *http:/ 在鋁制散熱器底部添加銅板，充分發揮了銅熱導係數高的 優勢，又利用了鋁密度低重量輕，延展性好的特點，可以 製作超大面積散熱片。 底部銅片使熱量快速傳導到鋁制散熱鰭片，可以
27、讓熱量均 勻分佈在整個散熱器上，避免熱量聚集在底部，在有限增 加散熱器重量的情況下，大幅度提高散熱效果。 異性金屬連接技術要解決的問題就是介面熱阻，如果兩種 金屬接觸不好，會產生非常大的介面熱阻，大大降低散熱 器效果。 採用錫膏進行回流焊接，在兩種元件之間生成金 屬結合，可有效降低熱阻並提供足夠的強度保證 元件的結合，也就很好的解決這個難題。 *http:/ 釺焊是採用熔點比母材熔點低的釺料，操作溫度採取低於 母材固相線而高於釺料液相線的一種焊接技術。釺焊時釺 料熔化為液態而母材保持為固態，液態釺料在母材的間隙 中或表面上潤濕、毛細流動、填充、鋪展與母材相互作用 （溶解、擴散或產生金屬間化物）
28、。冷卻凝固形成牢固的 接頭，從而將母材聯結在一起。 使用錫基焊料（SnPb/SnBi/SnAgCu/SnCu）進行回流焊 是散熱模組焊接的一個實例。與其他散熱模組組裝方法相 比有明顯的優勢。聯結面為金屬，更緊密，強度高，熱阻 更小，可以用於加工複雜精緻的模組。熱管技術的推廣也 促進回流焊技術在散熱模組組裝上的應用。 *http:/ 1.扡焊 2.螺絲鎖合 3.熱脹冷縮結合 4.機械式壓合 分析 在純銅製作的散熱 器,2003年Tt率先採用世 界先進的回流焊接技術進 行焊接,因此也獲得了 Intel公司頒發的傑出貢 獻獎.這項技術的應用確 保了純銅散熱器的良好的 導熱效果，錫膏回流焊接 是散熱器
29、組裝發展主流! *http:/ 銅的導熱係數比鋁合金高將近一倍. 銅密度大,易吸熱,銅板做為散熱母材是首選. 銅鋁結合方式 ,焊接面的品質直接影響散熱效能. 熱管屬一種傳熱元件,只有導熱能力，而無法進行散熱 。 熱管傳遞熱量的效率很高，導熱係數比單一材質要高 幾個數量級。 熱管的熱端需接觸銅板有熱阻,冷端需要散熱，散熱鰭 片與熱管之間又是一個接觸熱阻,也就是說，為了利用 熱管優良的導熱能力，至少需要付出兩個接觸熱阻的 代價。 散熱器錫膏就是要利用不同的組裝工藝解決這些問題. *http:/ 1.回流爐焊接 2.烤箱焊接 3.自製工業烤爐焊接 *http:/ 加熱方式 k熱風對流式回焊爐是最為理
30、想的散熱器焊接設備. 不但有較先進的溫控和速控系統,還有很好的風扇 冷卻裝置,甚至可以測溫度曲線,較容易滿足錫膏回 流要求. k烤箱加熱時主要從左右兩面吹送熱風,產品受熱也 是一個靜態過程,擺放產品位置不同受熱也不一樣, 而且沒有冷卻裝置,溫度控制效果一般. k自製的工業烤爐大部分沒有熱風扇,溫度控制能力 很差,速度也不好調整,能效利用率極低.生產量不均 衡時極易造成焊接問題.有一些裝有水冷系統. *http:/ 測試要點說明 原則上施加的錫膏地方都應該測試 其實際溫度 熱管有極限溫度要求時要測其表面 溫度 對散熱器模組最容易產生的低溫位 置進行監控 初測時類比實際工藝越逼真溫度曲 線越有參考
31、價值 測試烤箱溫度時還要不同層架和不 同位置的進行監控 具體生產工藝可憑經驗對實際溫度 進行評估和補償 *http:/ 熱電偶放置圖例 銅板與熱管 內部結合面 鰭片與熱管 內部結合面 熱管表面 CPU模擬發熱器 熱電偶 散熱器及風扇組合 溫度儀 導熱矽脂 功率表 電源 *http:/ 溫度儀 功率表 CPU模擬發熱器 內塗導熱矽脂 熱電偶線 電 源散熱器及風扇組合 用試用錫膏按正常生產流程組 裝散熱模組,做完性能測試後, 在DC與熱管焊接的熱管一端 打孔. 如右圖用繩線紮起,熱管面向 上,將D/C固定於測試機台下臺 鉗上,將繩線固定於上臺鉗上, 做拉拔力測試:使熱管完全脫 離DC取最大拉力,得
32、出測試結 果。 判定结果:看以上測試結果是 高於標準值10KG, 判定為OK。 標準值以各散熱模組客戶要求 *http:/ 上圖是以八溫區回流焊說明基本的設定方法，溫區多的回焊爐可根據 調試經驗合理區分. 各溫區具體設定溫度要根據實測的曲線作分析後調整. 要注意傳送速度與各溫區升率之間的對應關係. 升溫過程是一個溫度疊加的過程.調整時儘量避免單個溫區間溫差太 大.例如:假設你想使峰值提高20,可以在7,8溫區的提高設定溫度約 30 .更好的辦法是在5,6溫區各提高設定溫度5-10 ,然後提高7,8 溫區設定溫度10-20 ,這樣可避免6,7溫區間太大的溫差,也可使產品 更均勻的受熱. *htt
33、p:/ 1944年:通用發動機公司的R.S.Gaugler首先提出 了熱管的工作原理,但是他的想法當時並沒 有被廣泛的採納利用。 1963年:美國的LosAlamos國家實驗室的G.M.Grover 重新獨立發明了這種傳熱元件,並進行了性 能測試實驗,將這種傳熱元件正式命名為熱 管-heat pipe。 1965年:Cotter首次提出了較完整的熱管理論。 70年代以來:熱管技術飛速發展.我國也自70年代開 始,開展了對熱管的研究和應用。 *http:/ 熱管知識 典型的熱管是由管殼、吸液芯和端蓋組成，將管 內抽到的負壓後充以適量的工作液體，使緊貼管 內壁的吸液芯毛細多孔材料中充滿液體後加以密
34、 封。管的一端為蒸發段（加熱段），另一端為冷 凝段（冷卻段），根據需要可以在兩段中間佈置 絕熱段。當熱管的一端受熱時，毛細芯中的液體 蒸發汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出 熱量凝結成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的 作用流回蒸發段。如此迴圈不已，熱量由熱管的 一端傳至另一端。 *http:/ *http:/ *http:/ 很高的導熱性:比普通的金屬導體高幾個數量級 。 優良的等溫性:蒸汽處於飽和狀態,從而保證了 很小的溫差,利用該特性來實現溫度展平。 熱流密度可變性:可以通過改變蒸發段和冷凝段 的面積來很方便的調節熱流密度。 熱流方向的可逆性:由於其內部迴圈動力是毛細 力,所以任意一端
35、受熱都可以成為蒸發段。 環境的適應性:熱管的形狀可以隨熱源和冷源的 條件而變化,並可以將熱源和冷源分隔在兩個場 所進行熱交換。 *http:/ 1、在熱源附近缺乏散熱空間 2、需要從多個熱源處進行有效的散熱 3、在密閉的空間內進行散熱 4、短時間大量散熱 5、具有活動的部件 6、要求體積小並且品質輕的設備 熱管散熱技術在筆記型電腦中被廣泛應用，以 IBMThinkPad最為常見。最近由於CPU主頻的提高 ，散熱需求加大，熱管也開始走入桌上型電腦中 。 *http:/ 熱管在其它散熱方面的應用也將廣泛.顯示 卡散熱也巳採用熱管設計,熱管使用的最佳 方案就是利用錫膏進行回流焊接. *http:/
36、切管Cutting 除氣端縮管Shirnk Tip 尾端縮管Shirnkage 清洗Cleaning 去氧還原Deoxidize 封尾管Welding 填充作動液Fill Fluid 除氣抽真空Vacuum 封除氣端Welding 高溫測試Burn in Test 溫水測試Temperate Test 鈍化Inactivation 鍍鎳Nickel-plating 前處理烘乾 除油(50-60) 熱水洗(45-55) 水洗水洗 微蝕水洗水洗 預浸(25-30) 活化(25-30)水洗水洗 酸洗 純水洗 化學鎳(78-82) 回收水洗水洗 後處理烘乾 *http:/ *http:/ 解剖圖外形圖
37、 *http:/ 現象描述:錫面坑窪不平。 原因分析 潤濕性差的表現。 可能原因： 1）焊劑潤濕性不夠 2）升溫速率太慢，導致溶劑過 早揮發，影響潤濕性發揮 3）回流時間太長，潤濕失效， 錫收縮反潤濕。 散熱器不良分析 現象描述:1）錫從鰭片與底板接觸部位周圍溢出，淌到底板的四周。2 ）錫從鰭片縫隙中溢出，鰭片縫隙可看到白色點狀錫（圖片暫缺） 可能原因分析 1）錫膏潤濕不好，回流時內部形成大量空洞將錫擠出。（假如剖面有 較多空洞，通常鰭片縫隙處也有溢錫，屬於此原因） 2）範本太厚，造成錫膏印刷量大。 3）回流時間太長，松香溢出時將錫帶出。(焊接面內部空洞較少，而 溢錫部位可看到殘留屬於此現象)
38、 解決辦法 原因1：改用潤濕性好的配方 原因2：使用薄範本或鋼網開口進行修改 原因3：降低升溫速率，使溶劑揮發更充分，減少殘留，並適當縮 短回流時間 *http:/ 現象描述： 折片焊接面邊緣有不連續錫溢 出，假如錫連續而且每個折片 旁都有，則為折片移動造成 可能原因分析 潤濕性差 解決辦法 改用潤濕性好的配方，提高 升溫速率 *http:/ 折片溢錫 現象描述:錫從縫隙中溢出 可能原因分析 1）焊縫垂直，錫熔化時沿 著縫隙往下流2）潤濕性過 高，錫流動性太好。 解決辦法 改用潤濕差配方 將焊縫改成水準放置 降低升溫速率，促進溶劑揮 發，減小殘留的流動能力， 降低潤濕性 *http:/ 孔洞溢
39、錫 原因分析 小空洞一般由助焊劑未 完全揮發的氣泡造成 大面積的空洞是潤濕性 不良造成 解決辦法 加快升溫速率，提高回 流峰值溫度，延長回流 時間，或採用潤濕性更 好的配方。 *http:/ 大面積空洞 現象描述 松香鋪展面積大或從縫隙溢出 原因分析 1)焊劑中固體含量高2)回流時 升溫速率過快，造成錫熔化時 溶劑殘留多，殘留流動性太好 。 解決辦法 改用殘留少的配方 降低升溫速率， *http:/ 背面殘留 正面 現象描述:強度低，拉開後 有一側焊接面錫量極少。 原因分析 錫未完全熔化或未擴散就出 爐造成 解決辦法 延長回流時間 提高峰值溫度 運送速度減慢 *http:/ 錫未熔化 錫未擴展
40、 原因分析 溫度設定過高導致熱 管內部物質膨脹 解決辦法 減低峰值溫度 縮短受熱時間 *http:/ 扁熱管膨脹變圓 原因分析 1)殘留溢出後，吸水並與銅反應後變綠。 2)為追求高潤濕性，焊劑中添加強酸，腐蝕性強。 解決方法 1）更改配方最為有效直接 2)調整溫度曲線加劇溶劑揮發可改善，但改善有 限 *http:/ 殘留顯綠色 現象描述： 有較多較大錫珠出現，且很有規律。 嚴重空洞。 拉開後，鍍鎳件一面嚴重少錫（需排除夾具鬆動與冷焊）。 原因分析： 鍍鎳件可焊性差（為主要原因），可能原因如下： 1.物料週期過久,貯存溫濕不當,而造成表面氧化嚴重或鍍鎳件不潔淨。 2.鍍層脫落 3.鍍鎳層過厚或光潔劑過多或磷含量過高. 4.鍍鎳件烘烤時間或溫度不當. 5.鍍鎳藥水問題 錫膏低溫活性不足。 預熱不夠充分，錫膏熔化時，焊劑還未將鍍鎳件表面清除乾淨。 解決方法 1.重新評估鍍鎳工藝，建議鍍鎳廠商對鍍鎳件進行可焊性測試和膜厚測試（可根 本解決問題）。 2.改良錫膏，並延長預熱時間（輔助）。 *http:/ 謝謝聆聽! 將來我們會做得更好。 *http:/