关于回流焊工艺发展的讨论
最近几年,SMT生产技术已发生了巨大的变化,其中:生产标准的改变,新型焊膏的利用、不同基材的出现,以及元器件本身材料和设计的革新都使得热处理工艺不断发展。新型元器件的设计动力是来自于产品小型化的不断驱使。这些新型元器件封装包括:BGA(球栅阵列)、COB(裸芯片)、CSP(微型封装)、MCM(多芯片模块),以及flip chip(倒装片)等。产品小型化回流焊使得元器件越做越小,并使管脚数增加,使间距变小。另外为减少成本,免清洗和低残留焊膏使用的更加广泛,与之相应的是氮气的使用也随之增加。 市场对手持式电子产品的不断需求始终是一个强大的驱动力,它使得封装工艺必须适应这些产品的技术要求。因此更小、更密、更轻的组装技术,以及更短的产品周期、更多、更密的I/O引线,更强的可操控性----都把回流焊技术提到一个新的层次上来讨论。同时也对热处理工艺的控制手段和设备提出了新的要求。考虑到这些压力,我们提出了一个简单的设想图,其中的一些方案可以回答回流焊工艺今后会遇到的挑战。 氮气惰性保护 使用惰性气体,一般采用氮气,这种方法在回流焊工艺中已被采用了相当长的一段时间,但它的价格还是一个问题。因为惰性气体可以减少焊接过程中的氧化,因此,这种工艺可以使用活性较低的焊膏材料。这一点对于低残留物焊膏和免清洗尤为重要。另外,对于多次焊接工艺也相当关键。比如:在双面板的焊接中,氮气保护对于带有OSPs的板子在多次回流工艺中有很大的优势,因为在N2的保护下,板上的铜质焊盘与线路的可焊性得到了很好的保护。使用氮气的另一个好处是增加表面张力,它使得制造商在选择器件时有更大的余地(尤其是超细间距器件),并且增加焊点表面光洁度,使薄型材料不易褪色。 真正最大的好处是降低了成本。氮气保护的费用取决于各种各样的因素,包括氮气在机器中使用的位置,氮气的利用率等。当然,我们通常感觉氮气消耗是一种工艺过程中额外的费用,因此总是想方设法减少氮气的消耗。目前焊膏的化学成份也在不断的改进提高,以便将来的工艺中不再使用氮气保护;或者至少在较高的O2浓度值下(比如:1000ppm对比目前为50ppm)取得良好的焊接效果,以便减少氮气的用量。对于是否使用氮气的保护,我们必须综合考虑许多问题,包括:产量要求的质量...