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SMT与可制造性设计.doc


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SMT与可制造性设计.docSMT与可制造性设计()发表于:2009-11-2609:19:01 点击:2第四章:表而组装工艺材料表面组装工艺材料主要有焊料、粘结剂、阻焊剂、助焊剂、清洗剂等。料主要是指钎焊材料,包括焊膏、膏状焊条、焊丝、焊片、焊球。阻焊剂:主要用于水溶性助焊剂波峰焊时涂覆金手指、后附元器件的通孔焊盘等处,以防不需要沾锡处沾锡或后附元器件的通孔被焊锡堵塞。助焊剂:用于波峰焊和手工焊时,在低温阶段起辅助热传导去氧化作用,在鬲温阶段起降低表面张力、防止再氧化的作用。淸洗剂:用于淸洗焊接过程中产生的残留物及生产工艺过程中带进的灰尘、油脂等污物。本章主要介绍电了焊接材料、锡铅焊接合金、无铅焊接材料、助焊剂、焊膏、悍锡丝、粘结剂(贴片胶)和清洗剂。,是指钎焊材料。电子产品焊接对焊料的要求如F:(1) 要求相对低的焊接温度,以不损坏元器件和卬刷板;(2) 熔融焊料在被焊金属表而有良好的流动性和润湿性;(3) 合金的冶金性能良好,与铜、银一耙、金、42号合金、魂等常用的PCB焊盘、元件引脚材料能够形成优良的焊点;(4) 凝固时间要短,以利于焊点成行,便于操作;(5) 焊接过程中生成的残渣少;(6) 焊料的加工性好,容易加工成焊球、焊片、焊条、焊丝筹形式;(7) 焊接后焊点的导电性好,并具有足够好的机械强度和抗蠕变性,以保证电气与机械连接的长期可靠性;(8) 抗蚀性好;(9) 焊料原料来源广泛,价格低廉,以保证供货稳定;电了焊接的方法很多,冇波峰悍、再流焊、手工焊、激光焊、热压悍等。根据不同的焊接设备、焊接工艺、电子产品的具体要求,通常需要将焊料加工成各种形状,如波峰焊用的棒状焊料、再流焊用的膏状焊料、手工焊用的无芯和含有各种助焊剂的丝状焊料、倒装焊用的球状焊料、热压焊用的片状预成型焊料等。,在常温下不易氧化,在大气中有较好的抗腐蚀性,不易失去光泽,对人类环境无害,因此很久以来Sn—直被用作两种金属Z间的悍接材料。,耐氧化,在空气中仍能保持光泽度,熔点为232°C,质地软。延展性好的低熔点金属。°C(相变:在固体状态下,由于原子排列发生变化而产生相变)。锡的化学性质:抗有机酸的腐蚀,对中性物质来说,有较高的抗腐蚀性;锡是一种***金属,能与强酸强碱发牛化学反应,对于那些在酸性、碱性、盐雾坏境下使用的组装板,需要三防涂覆保护焊点。液态锡易氧化:锡在固体不易氧化,然而在融化状态下极易氧化,牛产黑色的SnO。可以加入防氧化油,使用活性炭类的固体防氧化剂,使用防氧化焊料(在锡铅合金焊料中加入少量的其他金属粉末),采用N2保护。浸析现象:浸入液态焊料中的固体金属会产生溶解,生产屮将这种现象称为浸析现象,俗称被吃。金、银、铜等金属元素在液体锡基焊料中均冇较高的溶解速度。比如在焊接厚膜电镀和银一耙合金端电极的片式元件时也会出现浸析现象,银一耙电极中的银会溶解到锡基焊料屮,焊后造成端头脱落,俗称“脱帽”现象,可通过含Ag焊料来解决。Sn和许多金属容易形成金属间化合物,使Sn能够与多种金属在几秒钟内完成扩散、溶解、冶金结合、形成焊点。同时,也由于这一特点,容易使金属间化合物牛长过快,造成焊点界面金属I'可化合物厚度过厚而使焊点变脆、机械强度变差,导致焊点提前失效。锡的晶须whisker问题:镀暗锡(不加增光剂)、热处理(退火、熔化、回流)、中间镀层(在镀Sn前先镀一层其他金属作为阻挡,然后再镀Sn).3锡铅介金的基木物理/化学特性密度、相变温度、电导率(一般一个焊点的电阻通常在1~10欧姆Z间)、热导率(焊料的热导率随温度的增加而减小)、热膨胀系数CTE、黏度与表而张力(优良的焊料要有较低的黏度和表面张力,以增加焊料的流动性及被焊金属之问的润湿性,无铅焊料的表而张力比锡铅合金的表面张力大,所以润湿性差)、冷凝收缩现象。,有利于焊接;改善机械性能,提高锡铅合金的抗拉强度和剪切强度;降低表而张力和黏度,从而增大液态焊料的流动性,冇利于焊料在被焊金属表面上的润湿性;抗氧化性,使焊点抗氧化性能增加;铅的润滑性,是Sn-Pb焊膏印刷时有一定的润滑作用;可以避免灰锡的影响;避免产生晶须。,除此之外,有微量的其他金属元索以杂质的形式混入,有些事无害的,有些杂质则不然,即使掺入少量,也会对润湿性和焊接点的性能产牛很人的影响。锌、铝、镉、Sb、铜、铁、Bi、As、:合金中不含铅或者其他对环境有污染的元素;熔点应尽量与Sn/Pb共晶合金接近,在180。~230。之

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