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熱風整平工藝參數有焊料溫度、浸焊時間、風刀壓力、風刀溫度、風刀角度、風刀間距及印制板上升速度等,下面將分別討論這些工藝參數對印制板質量的影響。
1、浸錫時間:
浸錫時間與焊料涂層質量有較大關系。浸焊時基體銅和焊料里的錫生成一層金屬化合物IMC ,同時在導線上形成一層焊料涂層。上述過程一般需要2-4秒,在這個時間內可形成良好的金屬間化合物。時間越長、焊料越厚。但時間過長會使印制板基層材料分層和綠油起泡,時間太短,則易產生半浸現象,造成局部錫面發白,此外還易產生錫面粗糙。
2、錫槽溫度:
印制板和電子元件的焊接溫度普遍采用的焊料是鉛37/錫63合金,它的熔點是183℃。當焊料溫度為183℃ -221℃時,與銅生成金屬間化合物的能力很小。221℃時,焊料進入潤濕區,該范圍為221℃ -293℃。考慮到板材在高溫下容易損壞,所以焊料溫度應該選擇的低一點。理論上發現232℃為加焊料溫度,實踐中可設250℃左右為佳溫度。
3、風刀壓力:
浸焊后的印制板上保持著過多的焊料,幾乎所有的金屬化孔都被焊料堵塞。風刀的作用就是把多余的焊料吹掉,并導通金屬化孔,并不使金屬化孔孔徑減少的太多。用于達到這種目的的能量是風刀壓力和流速提供的。壓力越大,流速越快,焊料涂層厚度就越薄。因此,風刀壓力是熱風整平的重要參數之一。通常風刀壓力為0.3-0.5Mpa.
風刀前后壓力一般控制為前大後小,壓力差為0.05MPa。根據板面上幾何圖形的分布,可適當調整前后風刀壓力,以保證IC位平整、貼片無突起等。具體值參照該廠噴錫機出廠說明書。
4、風刀溫度:
從風刀流出的熱空氣對印制板上的影響不大,對空氣壓力影響也不大。但是提高風刀內溫度有助于空氣膨脹。因此在壓力一定時,提高空氣溫度可以提供較大的空氣體積和較快的流速,以便產生較大的整平力。風刀的溫度對整平後的焊料涂層的外觀有一定影響。當風刀溫度低于93℃時,涂層表面發暗,隨著空氣溫度的提高,發暗的涂層趨于減輕。在176℃時,發暗的外觀完全消失。因此,風刀溫度低值不低于176℃。通常為了取得良好的錫面平整度,風刀溫度可控制在300℃-400℃之間。
5、風刀間距:
當風刀內熱空氣離開噴嘴時,流速減慢,減慢的程度與風刀間距的平方成正比。因此,間距越大,空氣流速越小,整平力也越低??諝怙L刀的間距一般為0.95-1.25CM.風刀的間距不能太小否則空氣對印制板要產生摩擦會對板面不利。上下風刀間距一般保持在4mm左右,太大易出現焊料飛濺。
6、風刀角度:
風刀吹板的角度影響焊料涂層厚度,如果角度調整的不合適,將造成印制板兩面的焊料厚度不一樣,也可能引起熔融焊料飛濺及噪音。多數前后風刀角度調整為向下傾斜4度,根據具體板型及板面幾何分布角度略有調整。
7、印制板上升速度:
與熱風整平有關的另一個變量是從風刀之間通過的速度,即傳送器上升速度,該參數會影響焊料的厚度。速度慢,吹到印制板上的空氣多,因此焊料薄。反之,焊料過厚,甚至堵孔。
8、預熱溫度和時間:
預熱的目的是提高助焊劑的活性、減少熱沖擊。一般預熱溫度為343℃。當預熱15秒時,印制板表面溫度可達80 ℃左右。有些熱風整平沒有預熱工序。
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