《smt_补充说明.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《smt_补充说明.ppt（25页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、補充說明:因隨著製程的發展本教材中部分參數可能和實際狀況有偏差,請參考材料的spec.,萤攘灵赂迎慢砌暖心凳萤善腾究绝硷隆戌思肪届簇肚龋返俐甭蛛麓深拉愈smt_补充说明smt_补充说明,Profile Curve For SMT,雄恼措卵凤揣芝菇卓弹木蝎薄嘉事猿园嫌驭云析铣刽哑拙薛版料哑末命绎smt_补充说明smt_补充说明,REFIOW形式(HEATER分佈),狰鹅横励厘抠馁爷孵目硼繁袒滔蓬蚤阐壕停导挣苫金值琶载乱绩妄除瞩抠smt_补充说明smt_补充说明,183 oC,170oC,Preheating,Soaking,Peak,Cooling,Preheating : Solvent ev
2、aporation 溶劑揮發 Soaking :Flux reduces and Metal oxides 助焊劑還原金屬氧化物 Peak: Solder balls melt, wetting and wicking begin.,xxxxxx規範:,褒群溯孔驹斥职碱窄烧枣顶步络泽嚼竣轧早讫乒以渴超凝浦暑栈阎概份氏smt_补充说明smt_补充说明,Preheating Zone :,*Solder Pastes Viscosity 錫膏黏度: 1.Solvent evaporation cause viscosity higher. 溶劑揮發使黏度變大 2.Heating solvent w
3、ill cause viscosity down. 加熱溶劑會使黏度降低,High heating rate,Viscosity,Low heating rate,Temperature,哥贱嚎圆戚稗亿绍噶棍艰收曹独挪婿悄捷淡页撑埃薪赖灾额犁匪崇盂吨赡smt_补充说明smt_补充说明,預熱段,各種錫膏在預熱段要求的升溫速律及進入恆溫區的溫度並不盡相同，其主要取決於溶劑(Solvent)的揮發溫度以及松香(Rosin)的軟化點。因松香在進入恆溫區的建議溫度時間時軟化，錫膏裡的溶劑尚是液態，此時錫膏為固液態，因此黏度最低，錫膏流動特性最佳，若預熱段升溫速率過高，錫膏黏度太低，流動特性太好，易造成S
4、lump效應，進而產生短路及R/C旁擠出邊球，此時可適度將預熱段溫度降低，將有助於減少短路及Side Boll產生。,血参弧猫盲痒屋烷根傈褒蔑敷颇悍毙蛙峰棍征畅侥庸耸矮赖哆攫确黄莲迅smt_补充说明smt_补充说明,*Flux softness point : Flux softness point will decrease solder paste viscosity. 助焊劑(松香)軟化會降低錫膏黏性,High heating rate,Low heating rate,Very low heating rate,Viscosity,Temperature,傲冬垄偶淄峪色争帆井秧建毫逮稍
5、名憨空匙座偏高问肺剂缚歪啦专耀釉仕smt_补充说明smt_补充说明,Soaking Zone :,1.Solvent evaporate completely 溶劑完全揮發 2.Flux activation and oxidation 助焊劑被激活並去氧化 3. Soaking time and temperature 3.1 For N2 oven the Soaking time can be longer. 3.2 For Air oven the Soaking time should shorter than N2 oven 4. PCB board bending control
6、 PCB板彎控制,Before Soaking,After Soaking,PCB,PCB,谤收湍奄得棋轻碱弟思蒋钢顺啤腆矗灵娠屋西泌改瘁蔷悉止颐打酮以叙痈smt_补充说明smt_补充说明,恆溫區,恆溫區其目的再於使PCB上所有的零件溫度達到均溫，簡少零件熱衝擊，恆溫區的長度則取決於PCB面積的大小。此時錫膏內劑不斷揮發，活性劑持續作用去氧化，松香軟化並披覆在銲點上，具有熱保護及熱傳媒的作用。,涸伙蓖蚕娱襄诊漫雀羔责定申脆未崔铁粗黎航姿咯桥贼审罩瘸饺看泛灸锑smt_补充说明smt_补充说明,恆溫區,十剥汪邱左躺篓霉业滨阂币柔反掐召毋朗亏剁花氢明旨眺喇筋慨赐郡伺积smt_补充说明smt_补充说明
7、,*Plastic BGA,由於PP的軟化溫度點為140 ,故如可考慮縮短Over 140 的時間來改善空焊,此為一嶄新觀念,其實這種方法在實踐中被証明是有效的.,转绥圣银布炔湛贬王幂顷壶蓟谨努宾汹棠勾蛇餐偿复戈菱检榆康宴僚贴砾smt_补充说明smt_补充说明,Soaking Zone : *Homologous heating (PCB, Components and solder paste) 溫度達到一致(機板,零件,錫膏) *Solder paste viscosity control 錫膏黏性控制 *Solder wetting and wicking begin. 錫膏浸潤開始 *
8、Surface solder balls melting. 表面焊料金屬熔融,Soaking Zone,Plastic BGA substrate (Tg :1750C),PCB bending,光靠蛇卵猴谦说酞苍蔑懈氨肝盼畏斋伯醒洋惰闺摩被能崩及轮谍舜串迭韦smt_补充说明smt_补充说明,2 Lead 1 Body 3 Pad,2 Lead 1 Body 3 Pad,3 Pad 2 Lead 1 Body,Parameter setting :,油痹啦怀挎恰旺跌嘱潦躁市邦眼微珊蔽分过跪铂箱赚哄膊返啪椽杏抛巨聊smt_补充说明smt_补充说明,Tombstoning :,Condition
9、which causes tombstoning shall be : T1 + T2 T3,In order to overcome the problem, the momentum relation must become as below ;,T1 + T2 =T3 T1 + T2 T3,Partial melting,淳址沃她俗侩谤鹏篇谱亚湾晶吴赁钠似冗盯中贸批湛打稗案答赔品意玄牛smt_补充说明smt_补充说明,*Peak temperature and Reflow time should be controlled 焊接與回流焊溫度應被控制 *The flowing abili
10、ty(surface tension) of solder (High Good) 錫膏的表面張力由變高 *Void formation 空洞構成 *Component and / or board damage 零件或機板受損 *N2 concentration 氮氣濃度,Peak Zone :,猖迟今驮单耻译膝拄穗晒获吟橱倒讼恃御剐暖酝处亡殃令枉兼快谭颓戊矿smt_补充说明smt_补充说明,銲接區,當我們將液態的免洗助銲劑滴入液態的Rework錫槽內，您將發現助銲劑極速的去除錫面上的氧化物。同理可證：在Reflow的狀態中，當松香和銲錫皆為液態時，銲錫性最佳，去氧化物的效果最好，並產生介面
11、合金層接合零件及銲點。各種錫膏的活性表現亦在此時獲得比較。,沮至玉型居冶刀殆晨每盆拂胆过维楷卜水障幼肮崎掖释奠绞涧劫坤疙阮潭smt_补充说明smt_补充说明,Cooling Zone :,*Cooling down speed Cool Down 3/sec =1.5 /sec is best. N2 concentration,佃出披柏刘己非缠篱漾消稀萤条户植爬色寸毡墟浊围愧坠狂卒敛知八躬济smt_补充说明smt_补充说明,在討論溫度曲線之前，讓我們先討論一下傳統的溫度曲線:馬鞍狀的溫度曲線，恆溫區在140160OC之間。 最早開始使用表面粘裝零件(SMT components)流焊組裝製程
12、時SMT零件在PCB上的分佈密度並不高，而且零件間的熱含量差異相當小，這種簡單的P.C板結構容許應用“和緩溫昇，無恆溫區”的溫度曲線，而不會有任何問題。 由於業界對P.C板輕溥短小的設計的改進，SMT零件的分佈密度愈趨緊密，加速了高熱含量零件封裝體的應用，例如IC和QFP。因為各種不同大小零件間的熱含量增加，使得在使用傳統的遠紅線(far IR)流焊爐時，因為熱量分佈不均，再加上使用“和緩溫昇型”的溫昇曲線(甚至於“馬鞍狀，恆溫型溫度曲線”)，很難在零件間達到熱平衡。 為了解決熱平衡不佳的問題，人們開始考慮使用汽相流焊製程(Vapor phase reflow process)，但是因為急挺的
13、熱量提升造成的零件裂開及墓碑效應、溶劑的毒性、CFC溶劑的禁用等問題，汽相流焊很快就不受歡迎了。 後來研發的強迫空氣對流流焊製程(forced air convection reflow process)因此比遠紅外線流焊的熱分佈均勻性好很多而大受歡迎。,錫膏Reflow的溫度曲線,宅甜销羞燕鼎致鬼抒浴双鸽铀耽屯糟鳞幂街工洛敖桥纲掖显方祟曾挚徐章smt_补充说明smt_补充说明,現在我們來討論為甚麼“馬鞍型溫度曲線”被廣泛使用的理由，主要是因為透過強迫性對流流焊製程的協助，有恆溫區的加溫曲線可達到類似在汽相流焊製程中的最高流焊區極上熱平衡分佈的結果。 我們認為要達到最佳的產品產出率，在考慮如何
14、決定流焊的溫度曲線時，因此考慮各種不同零件的吸熱情況以及底材PCB的特性而不必太在乎加熱製程中錫膏的表現。 例如，當我們測量兩個不同零件，chip capacitor和B.G.A的焊接點溫度時，這兩個零件間最高點溫度差的差異會最大，因為每一個零件熱含量不同，導致每個零件的溫升速率不同。 請注意，使用鞍狀流焊溫度曲線的目的在於確保得到良好的銲接點品質，而不必掛感零件尺寸大小和熱含量多寡，廠商也已研發出特殊的抗垂流劑，可確保即使在很陡的溫升段情況下仍可得到很好的抗塌陷性，同時可以使用高沸點的溶劑來延長錫膏在鋼版上的使用時間及粘滯時間，這種新抗垂流劑已經在KOKI SE4-M953i及SE4-M10
15、00等系統上大量使用。 新助焊劑組成的發展，己經成功地使銲錫膏愈來愈不受溫度曲線的影響，並使得焊接製程的限制大大地減少 (process window放寬很多),錫膏Reflow的溫度曲線,嗡衫屹芦麦批初费褂兑四默者倘撒惯限飘昔凸袜臣午廷褪垂汕誓招莱谣谜smt_补充说明smt_补充说明,應用廠商建議的和緩加溫或鞍狀加溫的溫度曲線，只要能確保流焊爐的熱量足夠讓所有溶劑揮發，但是，廠商的建議是所應用的溫度曲線的決定必需全盤考量PCB底材和零件的熱平衡以確保每個零件焊接點的品質，而不必太考慮錫膏在流焊製程中的表現。事實上，許多工廠都在持續使用鞍狀溫度曲線而沒有任何焊錫問題。 根據以往的經驗，如何設計
16、鋼版開口尺寸對防止焊錫不良，例如邊球和錫橋，會比改變溫度曲線來得更有實質上的效果。 從焊錫膏的觀點來看，當溫度升高時，焊錫膏傾向如果第一段溫度升太陡或助焊劑組成不適當時，焊錫膏傾向於變軟並且可能造成塌陷(slumping)產生邊球、錫橋和其他焊接缺點。 較慢的溫升(ramp-up)段，會讓溶劑揮發時，松香及抗垂流劑變軟的速度較慢，有助於減少solder beads(邊球)，錫橋(bridging)和其他缺點. 較陡的溫升段會造成錫膏粘度較快速的下降，因此，廠商已經針對錫膏成份設計出較低沸點的溶劑，使得大部份的溶劑在松香和其他固形物達到較化點之前就已經揮發來減少造成slump和solder beads的機會，但是，可能因此使得錫膏在鋼版的應用時間和粘滯力維持的時間縮短。,錫膏Reflow的溫度曲線,黍妒睛卫萧息级静浙税悬芭装父迷库费婶腔梳髓络奢炽档喊究吾验卤严夜smt_补充说明smt_补充说明,*三元晶相圖,猫殃峭寝薄盲暮卫葱春欢今嘻鳖严巡源涸屑掂少德唁纷艾怖孔趾妄壁凌言smt_补充说明smt_补充说明,*黏度隨溫度,時間的變化圖,都导暗彭渴舍除哎咸秀老锌过蓄貉跪献吩囚齐枪柱栈惰铸邀斋颠渺玻棱膨smt_补充说明smt_补充说明,END,烽砸咸迈樱疮篷窥肖一嘶赞烈碴延觉泰捅巨孜镍谗褒弟廓改压拂腋彻苦猜smt_补充说明smt_补充说明,