电气产品通孔回流焊工艺研究

随着电气产品向密集化、小型化方向快速发展,表面贴装技术已成为印制电路板(PCB)组装的主流技术,因此通孔回流焊工艺的应用越来越广泛。本文重点从锡膏选型、钢网开孔工艺优化、元器件性能、PCB焊盘设计优化等角度展开研究,并通过实际生产验证了通孔回流焊工艺能够拓展高密度、细间距产品的生产窗口,并解决了锡珠、空洞等焊接问题。该工艺能从多方面替代传统波峰焊工艺,可提升元器件的焊接质量,使焊接可靠性大大提高,为有效推进表贴化工艺、降低生产成本、提高生产效率提供支撑。

厚印制板通孔回流焊接工艺

针对厚印制板通孔回流焊接工艺的技术难点,开展厚印制板通孔回流焊接工艺试验,研究了焊膏在回流焊接过程中的形态变化、焊膏涂覆方法对焊接空洞产生的作用以及焊膏涂覆方法对焊料垂直填充率的影响。试验结果表明焊膏在通孔回流焊过程经历坍塌、稳定、熔化和回缩阶段,焊膏涂覆方法会影响引脚孔内气体的逸出,焊膏避让过孔可有效提升焊料垂直填充率。

高厚径比背钻阻焊塞孔溢油问题改善

高厚径比背钻阻焊塞孔溢油问题是阻焊工艺制造方面的难题。影响背钻溢油的要素较多,实际背钻溢油会受到油墨特性、产品设计和过程管控等组成要素的影响。通过对物料选择、资料优化等方面进行探究,介绍了采用高固含量塞孔油墨和资料优化等去预防和降低背钻溢油不良、改善孔内油墨空洞及裂缝问题的方法的方法,为高厚径比背钻阻焊塞孔制作提供一定的参考,可以实现品质改善及效率提高的双重效果。

有机封装基板常见失效模式与制程控制

随着封装技术的迅速发展,集成电路封装需要具备微型化、多功能化、高频、高速、高性能以及低成本等特点。为了满足先进封装的需求,有机封装基板朝着小孔径、高布线密度、小尺寸等方向发展,这一发展趋势对基板的机械稳固性、散热性和电学性能提出了更高的要求,对内部互连可靠性、离子迁移以及焊点牢固性的控制带来很大挑战。研究了孔底开裂、离子迁移、焊点开裂等失效模式,分析其失效机理,总结失效模式的影响因素,有针对性地提出了有效的基板制程控制措施。

用于堆叠装配技术的转接板制作探讨

转接板通过堆叠装配技术连接上下面高密度互连(HDI)板,可使电子产品减小体积,并实现更多应用功能。此类产品对图形精度、树脂塞孔、铜厚及阻焊油墨厚度等有较高要求。在制作过程中,需要结合具体的产品需求和技术要求,选择合适的制作工艺和材料,并进行严格的工艺参数控制,才能保证转接板的质量和性能。通过对一款转接板进行研究,探讨其制作难点和相应控制方法,可为同行制作此类产品提供参考。

基于SAC305焊料的红外激光植球功率和时间对焊点形态的影响

为了探究工艺参数对激光植球焊点形态的影响,采用激光器波长为1064 nm的激光植球设备对直径0.6 mm的SAC305焊球在覆铜板上进行植球。基于单因素实验法,通过红外测温系统对激光植球熔池温度进行测量,使用3D轮廓测量仪对焊点圆度、铺展直径、焊点高度、小孔直径和小孔深度等参数进行测量。研究了激光功率和加热时间对焊点参数的影响。结果表明,熔池温度在保温区出现先升高后降低的趋势;随着加热时间的增加,冷却区熔池的冷却速率逐渐降低;激光功率的增加使得熔池温度的升温速率增加且冷却区起始温度升高。随着加热时间和激光功率的增加焊点铺展直径和小孔直径相应增大,焊点高度逐渐降低;随着加热时间的增加小孔深度呈现先增大后减小的趋势;随着激光功率增加小孔深度逐渐增大。该研究结果可为植球工艺参数的选择提供参考。

对改善低压喷涂技术油墨入孔问题的研究

在印制电路板设计过程中,为了使不同层次线路之间形成联通,或提供元件插入的通道,板材上会设计多种不同规格的通孔。在阻焊制作过程中,阻焊油墨入孔会对该类通孔造成堵塞,影响元器件的接入。相较于传统的丝印技术,低压喷涂技术对阻焊入孔问题有更好的改善作用。文章对阻焊油墨入孔问题产生的原因进行了分析,并通过实验确定了不同因子对阻焊油墨入孔的影响,为改善低压喷涂油墨入孔问题提供了一定的参考。

PCB板过孔孔偏对过孔可靠性的影响与改善方法

过孔孔位偏移可能引起破盘,造成过孔孔壁镀铜附着力下降,同时会造成电流密度集中,影响过孔通流能力。针对PCB板过孔孔位偏移导致过孔环宽不足对过孔可靠性产生的影响进行分析,提出使用泪滴焊盘改善过孔环宽的不足,并通过数学模型计算出最佳泪滴焊盘尺寸。运用仿真软件进行参数化建模,对泪滴焊盘在过孔通流过程中的改善情况进行电流密度仿真,验证了泪滴焊盘对改善过孔孔位偏移带来的电流密度集中问题的有效性。

一种解决LTCC基板焊接裂纹方法的研究

本文从原材料、生产工艺、焊接工艺3个方面,对LTCC基板在组装回流焊过程中QFN器件管脚产生裂纹的原因进行分析。结果表明,在管脚焊盘下设置通孔,能有效降低LTCC基板热应力,解决LTCC基板焊接裂纹问题,保证产品可靠性。

盘中孔贴装不良修复方法探究

在现代经济高速发展的年代,科技技术在不断创新,大到国防军工,小到智能家居,都离不开电子电路。电子电路的集成度越来越高,元器件封装也逐渐变小。复杂的电路印制电路板(PCB)在设计中由于管脚间距太小,常规布线设计无法将所有线路引出,因此为了方便布线,只能打孔从其他层走线,故而PCB采用盘中孔的设计趋势也就越来越普遍。因为其复杂的原因,在使用过程中的不良现象层出不穷,故障也多式多样,从而影响着电子电路的质量,带来了使用隐患。紧紧围绕在电子电路的设计中,针对盘中孔工艺和焊后出现的接触不良现象,采取一系列的补救措施,将其修复利用,达到降本增效的目的,具有一定的现实指导意见。

气孔缺陷位置对SMT焊点热疲劳寿命影响的数值分析

通过用统一的粘塑性本构方程描述 SMT焊点的力学行为 ,对气孔缺陷在 SMT焊点中不同位置的情况建立二维有限元分析模型 ,并采用有限元方法分析了气孔位置对 SMT焊点疲劳寿命的影响。分析发现 ,与无缺陷焊点相比 ,气孔使焊点中应力应变分布发生了改变 ,使焊点疲劳寿命缩短 ;焊角、焊趾和焊点中部位置的气孔对焊点中的应力应变和焊点的疲劳寿命影响较小 ,而焊点根部气孔的影响则显著。

通孔元件焊点的抗热疲劳性能预测 Ⅱ.焊点内部力学响应特征的数值模拟

通过建立可靠性分析的力学模型,对温度循环载荷下通孔焊点内部应力应变场的分布特征进行了有限元数值模拟.结果表明,焊接方式的不同造成焊点形态的差异,进而应力应变的分布也不同;再流焊点的应力应变集中在钎料体及镀铜管处,而波峰焊点中线路板与镀铜层接触的拐角处是高应力集中区,这些位置容易引起裂纹产生和扩展.在热载荷过程中,应力-应变场的等值分布呈现出与温度历史相关的动态特性.

汽车热交换铝材概览

综述了汽车热交换系统用的铝材种类、规格、性能等。重点介绍汽车用复合散热板、带、箔材的结构,市场需求,以及热交换复合铝材的生产工艺等。汽车热交换系统包括空调器、水箱散热器、油冷却器、中间冷却器和加热器等,所用材料为铝管、板、带、箔材,都由复合材料制成。复合材料由芯层与皮层组成,芯层为3003型合金,皮层为钎焊料—A l-S i系或A l-Zn系合金。热交换系统的铝化对汽车的轻量化、性能的提高与节能减排起着重要作用。

通孔元件焊点的抗热疲劳性能预测 Ⅰ.焊点抗热疲劳能力的实验研究

针对通孔焊点进行了热冲击的可靠性测试,以非破坏性和破坏性的实验方法,对比分析了波峰焊点和再流焊点的抗热疲劳能力.结果表明, CTE(热膨胀系数)失配是焊点产生裂纹的主要原因,而焊点形态的差异又使得再流焊点内部断裂程度不同于波峰焊点.再流焊点裂纹产生在钎料内部;而波峰焊点由于具有饱满的圆角过渡形态,裂纹产生在镀铜孔与线路板的连接拐角处.裂纹的产生导致了两种焊点强度的降低,对其电性能的影响却甚微.

双路径复杂互连结构串扰分析及等效电路研究

文中建立了由过孔、焊点、印制线构成的高速电路板双路径复杂互连结构的单元模型。在1～10GHz频率范围内分析其近端串扰的传输性能。结果表明：随着路径间距的减小。双路径复杂互连结构的近端串扰越强。提出了双路径复杂互连结构的等效电路模型，其近端串扰在1～10GHz频率范围内与物理模型仿真结果相差不超过3％。

TSV封装通孔形态参数对焊点热疲劳寿命的影响

使用ANSYS有限元软件建立简化的基于硅通孔技术互连的二维结构模型,用粘塑性本构Anand方程来描述Sn Pb钎料焊点的力学行为,针对模型中的焊球进行热力耦合计算,研究热循环过程中的热失效问题。根据模拟的温度场、应力应变场找到危险焊点位置,利用修正Coffin-Manson经验方程估算危险焊点的热疲劳寿命,并且讨论了模型中通孔直径、深度和间距等参数对焊点热疲劳寿命的影响。结果表明,在只改变单一参数的情况下,焊点疲劳失效周期通孔各参量值的增加均呈现出下降的趋势,其中通孔直径和通孔间距的大小对焊点的使用寿命影响较大。

钎料量对通孔再流焊焊点强度的影响规律

以波峰焊工艺焊点强度为标准,研究在不同钎料量下通孔再流焊焊点的强度。同时考虑了印制电路板厚度对焊点强度的影响。结果发现当钎料量超过临界值时,通孔再流焊点的强度可以和波峰焊焊点强度相比拟。观察焊点的外观形态及内部钎料填充情况,找出它对焊点强度的影响规律,为焊点质量目检提供了参考标准。

印制电路板的可焊性测试与评价

可焊性是印制板的重要性能指标检验是十分重要和必要的,文章介绍和比较了国内常用的几种可焊性试验方法标准,同时列举了三个常用的测试案例予以操作指导。

无铅波峰焊不同板厚通孔焊点的填充性研究

分析了影响通孔填充性的因素,包括PCB的设计因素和波峰焊接工艺因素。其次运用试验设计方法研究了通孔填充性与众多因素的关系,对试验结果的方差分析表明影响通孔填充性的显著因子有PCB的板厚、锡炉温度和浸锡时间等,通过回归分析得出预测填充不足缺陷的数学模型,该模型是以缺陷为应变量,各影响因子为自变量的统计学关系方程。同时还对不同板厚的通孔焊点可靠性进行了分析,仅考虑焊点满足相同的机械抗拉力条件,焊点其他参数一致而板厚增加时,对通孔填充率的要求可有所降低;但通过热循环试验得出随着板厚的增加,焊点更易较早的出现裂纹,焊点填充不足时有进一步加快生成表面裂纹的趋势。

预加热器在消除焊点渗锡不良缺陷中的应用

针对部分元器件在焊接时发生的引脚渗锡不良现象,介绍了通过预加热器来解决引脚渗锡。利用预加热器完满实现了器件引脚焊点处的良好渗锡,消除了通孔内焊料凹陷的缺陷。