电子常识与工艺基础教材

2026/1/26 16:11:44

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的附着可能松动,这一点应该预计到,并且在每一次运行产生损害之前应该检查作曲线的设备。关键是要保证测量设备能够得到精确的结果。 经典PCB温度曲线与机器的品质管理曲线

虽然温度曲线的最普遍类型涉及使用一个运行的曲线仪和热电偶,来监测PCB组件的温度,作温度曲线也用来保证回流焊接炉以最佳的设定连续地工作运行。现有各种内臵的机器温度曲线仪,提供对关键回流炉参数的日常检测,包括空气温度、热流与传送带速度。这些仪器也提供机会,在失控因素影响最终PCB装配质量之前,迅速找到任何失控趋势。 总结

做温度曲线是PCB装配中的一个关键元素,它用来决定过程机器的设定和确认工艺的连续性。没有可测量的结果,对回流工艺的控制是有限的。咨询一下锡膏供货商,查看一下组件规格,为一个特定的工艺确定最佳的曲线参数。通过实施经典PCB温度曲线和机器的品质管理温度曲线的一个正常的制度,PCB的报废率将会降低,而质量与产量都会改善。结果,总的运作成本将减低。

波峰焊接工艺的温度曲线作图

虽然本文重点放在回流焊接工艺,经典的PCB温度曲线作图也可以在那些经过波峰焊接的装配上进行。技术与作曲线的优点与那些在回流焊接工艺中使用和获得的类似。另外,可以选择各种内臵的曲线仪,设计用来从波峰焊接机器收集资料,以迅速找出失控的趋势和监测

该仪器允许波峰焊接机器的操作员通过测量传送带速度、焊锡波和预热参数进行日常操作检查和故障诊断。

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每班与每天运作的连续性。

回流焊温度下线路板及零配件的共面性测量

By 张兴隆

随着细间距组件应用日趋广泛,组件与线路板之间的共面性变得愈加重要。过去的标准规定线路板由于翘曲而造成在垂直方向上的偏移不能超过板子对角线的1%,但现在设计人员可能要把这个标准提高至0.3%。不仅如此,线路板上一个焊盘局部的平整度可能更为重要,因为对连接面数组组件和焊盘的焊球尺寸要求很严,而且PCB上某个焊接区域的平面度与整块板的平均平面度关系并不是很大。

与此同时,人们也逐渐开始关注新型器件的平整度。比如CSP,尽管面积很小但共面性问题已经引起了工程师的注意;另外像倒装芯片中裸片的中部向上拱起也是一种普遍现象。

生产技术人员现在遇到两个新问题,都会影响上面提到的共面性。一个是使用无铅焊料需要更高的焊接温度:采用常规Sn/Pb焊料时回流焊炉的最高温度约为225℃,但是无铅焊料通常要达到260℃左右,而高温会增加线路板和组件的翘曲程度。

同时线路板材料也在不断改变以便适应更高的焊接温度,这个温度刚好超出FR4材料允许的范围。虽然这些材料能够承受260℃高温,特别像特富龙(teflon)或尼龙材料的翘曲特性似乎还与FR4很相似,但是进一步研究则可能发现它们的性能有很大不同。所以有专门针对高温设计并具有不同热位移反应的新型混合材料,它们将来用在各种组件上的机会非常大。

而在生产方面,既面临着越来越高的间距要求,又要面对新型材料,所以对

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线路板和组件的共面性进行测量是一个明智的做法。总的来讲,由于共面性控制不良而造成的危害主要有两类:一类是藉由电性能测试即可发现的缺陷,另一类则是因为产生了应力而在正常使用中经历高低温变化时出现问题。

如果按照以前对印刷线路板平整度的看法(比如垂直偏移允许不超过板子对角线的1%),那么在用到细间距或其它新技术时会很容易引起严重误解,人们会认为某个面数组组件区域的翘曲与整个板的翘曲度成正比。实际上组件局部区域的偏移不一定与整板平均值相同,而且某个点的翘曲可能会对焊点连接造成严重影响。

测量技术

人工测量板子翘曲度的标准方法是将板子的三个角紧贴桌面,然后测量第四个角距桌面的距离。这是一种很有效的粗略计算方法,它可以找出可能引起生产线阻塞的严重翘曲板,或者插孔与组件管脚不平行的板子。但是这种粗测的结果精确度太差,例如它不能保证BGA与PCB上与之相连的区域有足够的共面性能使其焊接均匀并保持长期可靠性。

用固定三个角的方法不能取得精确测试结果的原因很简单,因为三个角的选

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择存在较大的主观性,对于同一块板选择的角不同,测量结果就可能不同。更重要的是,翘曲是一种三维现象,在将三个角固定在一个平面的过程中会有某些力作用于板上,而这些复杂的作用力对没有固定的第四个角的影响很难估测。因而测量非固定角的高度可以知道板子是否会影响生产,但并不能说明高密度器件可否很好地焊接在板子上。

更有效的方法是应用波纹影像技术。在被测板的上面放臵一个每英寸100线的光栅,另设一标准光源在上方以45℃入射角射到光栅与板子上。光线藉由光栅在板上产生光栅影像,然后用一个CCD摄像机在板子的正上方(0℃角)观察光栅影像。在整个板面上可看到两个光栅之间产生的几何干涉条纹,

这种条纹显示了Z轴方向的偏移量。

条纹的数量可以数出,然后用下面的公式算出板子的高度:

W=P/(tan a + tan b)

其中P是光栅间距(线与线之间的中心距),a是照射角度,b是观察角度。

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