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热风整平技术

热风整平技术

点击数:7234 次   录入时间:03-04 11:45:41   整理:http://www.55dianzi.com   电子技术

正如前文所谈及的那样,在实施PCB组件制造的时候,所采用热风整平工艺的比例从高达所有电路板中的80%减少到大约60%。随着要求具有平坦一致的表面(共平面)的SMT技术稳步发展,这种减少现象还会同步的发生。传统的SnPb热风整平工艺能够提供具有令人满意共面性的SMT电路板。现在关注的是无铅化中热风整平会产生什么问题,经无铅化热风整平的电路板会更好还是更坏,或者与经SnPb热风整平工艺处理的PCB组件是否具有相同的共平面效果?美国MetallicRe—sourcesInc公司的技术人员为此开始了一次又一次的试验,结果表明SnCuCo比起传统的SnPb共熔合金,会产生略簿一些、更趋共平面效果的涂覆。这些结果被反复地的进行研究。表4显示了从一台水平放置的热风整平设备上实施这些试验的一些测试结果。

6 对表面涂覆的测试

针对电路板可以采用包括热风整平焊料涂覆在内的许多不同的板表面涂覆技术。美国MetallicRe—sourcesInc公司的技术人员为了确定如何对SAC305和SnCuCo焊膏进行润湿,开展了费用昂贵的测试工作,以求能够在目前所有可以采取的表面涂覆技术中寻找到能满足要求的电路板表面处理技术。将已知的每一种焊膏利用不同的板涂覆技术对试样进行涂覆,然后将它们放置在所推荐的操作温度卜进行再流焊接,其中对SAC305采用255,而对SnCuCo采用265℃。图1显示了SnPb37在水溶性和非水溶性焊膏中的润湿情况(Sn63WSPaste为水溶性焊膏、sn63NCPaste为免清洗焊膏),这里采用了五种类型的电路板表面处理方式。对于每一种板涂覆技术分别测试了10件样品,最左边的一列为热风整平涂覆,随后为OSP、浸锡、浸银和ENIG。测试结果显示在水溶性和非水溶性焊膏两种方式中浸银会产生不良的润湿后果,随后是ENIG和OSP。在浸锡(见第三列)的实例中,焊膏散布在铜表面下方,从而形成金属间的晶粒现象。


图2显示了焊膏通过薄薄的浸锡层(因为它在再流焊接的温度条件下面很容易发生溶化现象)进入到铜表面形成散布现象的放大图像,结果就形成了金属间化合物,它将会导致不良的可焊性情况产生。参见图1所示,热风整平样品显示出产生了比OSP、浸银和ENIG更大的润湿面积。这种涂覆还不会扩展到铜的下方。

图3显示了SAC305水溶性和非水溶性焊剂在同样的电路板表面涂覆处理情况下所反映出来的润湿特性。同样,浸银处理后形成了最差的润湿效果,随后是OSP、ENIG和浸锡。经热风整平技术表面处理的样品在两种情况下都显示出具有较大的润湿面积。


图4显示了SnCuCo合会的润湿特性。它与存采用了各种涂覆方式的电路板上的SAC305具有非常相似的效果。这也就说明SnCuCo至少与SAC305一样,在电路板润湿方面具有相同的性能。

为了能够进一步方便地进行比较,图5显示了SnCuCo和SAC305在所有五种电路板涂覆形式中的润湿特性。再一次,热风整平表面涂覆处理表现出最好的润湿效果,随后是浸锡、ENIG、OSP和浸银。

7对润湿测试的总结
  
美国MetallicResourcesInc公司的技术人员通过上述的测试工作做出了总结,指出不同涂覆所产生的效果:



ENIG——润湿效果不良。然而,标准的SnPb37焊膏能够比SAC305和SnCuCo提供20%以上的扩散效果。

  浸银——在所有的焊膏中均表现出不良的润湿效果。

  OSP——对于具有钴和SAC合金的材料表现出不良的润湿效果。标准的SnPb37显示可以达到超出30%以上的良好润湿效果。

  浸锡——标准的SnPb37趋向于通过完全去除掉非常簿的熔锡涂层而达到下面的铜层上面。有证据表明在涂层的外沿部分有金属问化合物的迹象。

  热风整平——SnPb37显示在涂层的边沿没有金属间化合物的情况下具有良好的润湿表现。同样也显示与钴和SAC合金相结合具有适度的润湿效果。

就整体而言,热风整平电路板表面涂覆处理可以达到最佳的润湿效果,它不会受到焊膏的影响。钻的润湿效果与SAC一样好。于是廉价的钴成为SAC的良好替代品。焊膏趋向于通过薄薄的锡层进入到铜巾进行扩散,从而引发铜的小瘤现象发生。浸银表面处理方法在整块电路板上展示出的润湿效果最差。ENIG和OSP与SnPb37焊膏结合的表现略好一点。

美国MetallicResourcesInc公司的技术人员通过对经过不同表面涂覆处理的电路板进行合金涂覆测试后的平均情况比较,发现无论采用什么样的无铅化合金,所有焊膏都能够与经过热风整平涂覆的电路板很好的适应,展现了传统的热风整平技术在无铅化工艺中的广泛应用前景。

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