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PCB電路板在國內使用較多,在印製電路板製造過程中會產生汙染物,包括焊劑和膠粘劑的殘留等製造過程中的粉塵和碎片等汙染物。如果pcb板不能有效保證清潔表麵,則電阻和漏電會導致pcb電路板失效,從而影響產品的使用壽命。因此,在製造過程中清潔pcb電路板是重要的一步。

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smt貼片加工技巧及其技術展示

作者:深圳市AG8.COM電子有限公司 時間:2019-05-24 來源:AG8.COM電子

smt貼片加工技術在電子行業中用來加工精密的元件,用來連接元件與PCB焊盤。那麽這種加工貼片的技巧有哪些呢?在使用中它又有哪些優勢呢?我們對這種技術的了解是少之又少,一起來看看專業人士對此是怎麽解釋的呢?下麵我們就“smt貼片加工技巧及其技術展示”來詳細了解下。



【smt貼片加工之回流焊】


回流焊是業內普遍采用廣泛的一種表麵元件焊接方式,很多人也稱為再流焊工藝,它的原理是通過在PCB焊盤印刷或者注射適量錫膏,並貼裝對應的SMT貼片加工元件,然後利用回流爐的熱風對流加熱作用,使錫膏熔化成型,通過冷卻形成可靠焊點,連接元件與PCB焊盤,起到機械連接和電氣連接的作用。


回流焊接工藝比較複雜,涉及的知識麵比較廣,屬於多門學科交叉的一門新技術,一般來說,回流焊分為:預熱,恒溫,回流,冷卻這四個階段。


一、預熱區


預熱區:是產品開始的升溫階段,其目的是使產品在室溫條件下快速加熱,使錫膏助焊劑活性化,同時也是為了避免後段浸錫時進行高溫急劇加熱所引發的元件熱損不良所必需的一種加熱方式。


因此升溫速率對產品影響非常重要,必需控製在合理範圍以內,如果過快,會產生熱衝擊,PCB板和元件都會受到熱應力作用,造成損傷,同時錫膏裏麵溶劑由於急速加熱,會迅速揮發造成飛濺,形成錫珠,過慢,則會使錫膏溶劑不能充分揮發,影響焊接質量。


通常很多SMT貼片加工廠中所使用的每種錫膏的升溫速率,供應會有推薦,大部分都要求在4℃/sec以下,以防元件受到熱衝擊損傷,眾焱電子的產品因工藝本身較為複雜,升溫斜率設定在1~3℃/sec之間,綜上所述,如果PCB板元件類型單一,且元件數量不多時,其預熱階段的末端溫度可以達到回流區的起點溫度。


二、恒溫區


恒溫區:其目的是使PCB板上各元件溫度趨於穩定,並盡可能達成一致,以減少各元件之間的溫差。在此階段,各元器件的受熱時間都比較長,原因是小元器件因吸熱量少會先達到平衡,大元器件因吸熱量大,需要足夠的時間方能追趕上小元器件,並保證錫膏中的助焊劑得到充分揮發。此階段,在助焊劑作用下,焊盤,焊料球及元件引腳上的氧化物將被去除,同時助焊劑也會去除元件和焊盤表麵油汙、增大焊接麵積,防止元件再被氧化。


此階段結束後,各元器件應保持相同或相近的溫度,否則有可能因為溫度差異過大,而產生焊接不良現象。


恒溫的溫度和時間取決於PCB設計的複雜性,元件類型差異以及元件數量,通常選擇在120-170℃之間,如果PCB特別複雜,恒溫區溫度應以鬆香軟化溫度作為參考進行確定,目的是減少後段回流區焊接時間,我司恒溫區一般選在160度。


三、回流區


回流區的目的是使錫膏達到熔化狀態,並潤濕待焊接元件表麵焊盤。


當PCB板進入回流區時,溫度會急速上升使錫膏達到熔化狀態,有鉛錫膏Sn:63/Pb:37的熔點為183℃,無鉛焊膏Sn:96.5/Ag:3/Cu:0。5的熔點為217℃,在此段區域裏,加熱器提供的熱量多,爐溫也會設置到,使錫膏溫度快速上升到峰值溫度。


回流焊曲線的峰值溫度總的來說是由錫膏熔點,PCB板,以及元件本身的耐熱溫度決定,在回流區產品的峰值溫度根據所用錫膏類型而有所不同,通常來講,無鉛錫膏峰值溫度一般在230~250℃,有鉛錫膏一般在210~230℃,如果峰值溫度太低易產生焊點冷焊和潤濕不足現象;


太高則環氧樹脂類型的基板和塑膠部分易出現焦化,PCB起泡及脫層現象,而且也會導致過量的共晶金屬化合物形成,使焊點變脆,焊接強度變弱,影響產品機械性能。


需要強調的是,回流區域錫膏中的助焊劑在此時是有助於促進錫膏與元件焊端潤濕,降低錫膏表麵張力作用,但因回流爐中殘留氧氣以及金屬表麵氧化物,對助焊劑的促進會起到遏製作用。


通常良好的爐溫曲線,必須滿足PCB上各點的峰值溫度要盡可能保持一致,差異不能超過10度,隻有這樣,才能確保產品在進入冷卻區時,所有焊接動作都已順利完成。


四、冷卻區


冷卻區的目的是使已熔化的錫膏顆粒迅速冷卻,並快速形成光亮,弧度較緩,錫量飽滿的焊點。因此許多SMT貼片加工廠都會控製好冷卻區,因為這有利於焊點成型。通常來說,過快的冷卻速率,會使熔融的錫膏來不及冷卻緩衝,


導致成型的焊點有拖尾,拉尖甚至毛邊現象,過低的冷卻速率,會使PCB板焊盤表的基材物資融入錫膏,使焊點粗糙,空焊及焊點偏暗現象,更有甚者,元件焊端的所有金屬雜誌都會熔解在焊點位置,造成元件焊端拒潤濕或是焊接不良,影響焊接質量,因此良好的冷卻速率,對於焊點成型至關重要,一般來講,錫膏供應商會推薦焊點冷卻速率≥3℃/S,眾焱電子則要求在4℃/S。



【smt貼片加工的優勢】


smt貼片加工的優點:


1、電子產品體積小。貼片元件的體積隻有傳統插裝元件的1/10左右,一般SMT貼片加工之後,電子產品體積縮小40%~60%。


2、功效且成本低。SMT貼片加工易於實現自動化,提高生產效率,節省材料、能源、設備、人力、時間等,降低成本達30%~50%。


3、重量輕。貼片元件的重量也隻有傳統插裝元件的10%,一般采用SMT之後,重量減輕60%~80%。


4、可靠性高,抗振能力強。


5、高頻特性好,減少了電磁和射頻幹擾。


6、焊點缺陷率低。



SMT基本工藝構成要素包括:絲印(或點膠)、貼裝(固化)、spi、回流焊接、清洗、檢測、返修。


1、絲印:其作用是將焊膏或貼片膠漏印到PCB的焊盤上,為元器件的焊接做準備。所用設備為絲印機(絲網印刷機),位於SMT生產線的前端。


2、點膠:它是將膠水滴到PCB板的固定位置上,其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設備為點膠機,位於SMT生產線的前端或檢測設備的後麵。


3、貼裝:其作用是將表麵組裝元器件準確安裝到PCB的固定位置上。所用設備為貼片機,位於SMT生產線中絲印機的後麵。


4、固化:其作用是將貼片膠融化,從而使表麵組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設備為固化爐,位於SMT生產線中貼片機的後麵。


5、SPI:用於印刷機之後,對於焊錫印刷的質量檢查及對印刷工藝的驗證和控製。


6、回流焊接:其作用是將焊膏融化,使表麵組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設備為回流焊爐,位於SMT生產線中貼片機的後麵。


7、清洗:其作用是將組裝好的PCB板上麵的對人體有害的焊接殘留物如助焊劑等除去。所用設備為清洗機,位置可以不固定,可以在線,也可不在線。


8、檢測:其作用是對組裝好的PCB板進行焊接質量和裝配質量的檢測。所用設備有放大鏡、顯微鏡、在線測試儀(ICT)、飛針測試儀、自動光學檢測(AOI)、X-RAY檢測係統、功能測試儀等。位置根據檢測的需要,可以配置在生產線合適的地方。


9、返修:其作用是對檢測出現故障的PCB板進行返工。所用工具為烙鐵、返修工作站等。配置在生產線中任意位置。


以上關於“smt貼片加工之回流焊”和“smt貼片加工的優勢”的介紹,希望能讓您了解“smt貼片加工技巧及其技術展示”帶來幫助。

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