软钎焊是电子封装中的重要工艺。表2.7对软钎焊方法、软钎料种类、相应的热源及设备等进行了分类。从表中可以看出,软钎焊方法可以分为以下三种:流动钎焊、回流钎焊及手工钎焊。在流动钎焊过程中要使用熔化的钎料浴,同时可采用波峰焊、拖焊和浸焊三种方法来实现钎焊。然而,对于高密度细间距散热片的软钎焊来说,以波峰钎焊进行流动钎焊是最新的主要方法。近日,在手工钎焊的软钎焊中,在以前的钎焊方法中使用的钎焊烙铁也得到了应用。
表2.7 软钎焊方法分类、钎料种类以及对应的热源和设备
(续)
注:在所有软钎焊过程中均可使用氮气。
图2.14为软钎焊方法的分类及代表性钎焊方法的示意图。在最近的无铅软钎焊中,焊后高质量可靠接头的形成是产品可靠性的保证(Shangguan,2005)。
1.波峰钎焊(www.xing528.com)
波峰钎焊是流动钎焊的主要焊接工艺,在日本应用较多。这种工艺通过与熔化的钎料波进行接触,实现轴向引线元件与通孔型基板底面的连接。在无铅软钎焊中,为了提高润湿性,需要对设备的几个性能(如波形、波长、波峰)进行修改。
2.回流钎焊
回流钎焊在高密度细间距封装的生产中是一种重要方法,钎焊时需要使用钎料膏。回流钎焊的工艺过程主要包括:钎料膏的印刷、元件的放置、预热、钎焊、检验、钎剂残渣的清除。如果使用免清洗钎剂,可以省略最后一道工序。在回流钎焊中,最重要的材料当属钎料膏,其主要含有精细的钎料粉末、钎剂和可调整钎料膏流变性能(如可印刷性、滑动性、胶粘性)的一些化学物质。采用合适的钎料膏进行焊接是获得良好无铅钎焊接头的关键因素。对于无铅钎焊来说,为了适应细间距钎焊,粉末直径小于25μm的钎料膏使用得较为广泛。
3.手工钎焊
手工钎焊是用钎焊烙铁和药芯钎料丝对元件引线和焊盘进行连接的传统工艺方法。为防止钎焊缺陷(如电路板的分层)的发生,熟练和快速的操作是非常重要的。为达到要求,在无铅软钎焊中,需要对钎焊烙铁快速加热,使其温度迅速上升。然而,由于无铅钎料的溶蚀速率较高,使得钎焊烙铁焊嘴处的铁涂层很容易被破坏。此外,药芯钎料丝中的焊剂与钎焊烙铁的铁涂层还容易发生反应,使得钎料在钎焊烙铁焊嘴表面的润湿性较差,这给钎焊操作带来了一定的麻烦。此外,正确选择合适的输入功率及焊嘴形状也是很重要的。
图2.14 软钎焊方法的分类和代表性钎焊方法的示意图
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