电子工艺实习室表面贴装技术无铅钎焊工艺的探索

在高校电子工艺实习的表面贴装技术(SMT)实验室中,为了避免铅污染,要开发合理的无铅钎焊工艺,必须在焊膏印刷的钢材选择与制作、电路板材料选择、焊盘设计、无铅焊膏选择和回流焊温度曲线等方面进行无铅钎焊工艺参数设计与优化,本文对此进行探索和实践,经多次试验验证,其可以推广应用到学生实习的教学中.     

SUS304奥氏体不锈钢双人双面同步钨极氩弧焊

介绍了一种改进的奥氏体不锈钢的双人双面同步钨极氩弧焊工艺.此工艺是在原有的双人双面同步钨极氩弧焊(一次焊双面成形)工艺基础上进行的,即将原有的一次焊双面成形改为两次焊成形,经过在厚度为8mm的SUS304上进行的一系列焊接工艺试验,验证了这项新工艺既减少了传统工艺中繁琐的工艺过程和焊接工艺缺陷,缩短了施工工期,提高了焊接质量,又消除了传统8mm SUS304不锈钢双人双面同步钨板氩弧焊过程中易出现的未焊透和咬边现象.按照JB4708-2000(钢制压力容器焊接工艺评定>的要求对其进行了焊接工艺评定,证明其焊接接头完全满足设计技术指标,从而在压力容器制作中得到应用与推广.     

Ag-In复合焊膏的高温抗电化学迁移行为

低温烧结纳米银焊膏具有优越的热、电和力学性能，成为宽禁带半导体器件封装互连的关键材料之一，高服役温度下，烧结银的氧化和分解会引起电化学迁移的发生，可能导致电子器件的短路失效.在纳米银焊膏中添加氧亲和力更高的铟颗粒，采用竞争氧化的思路可以抑制烧结银的电化学迁移.与烧结纳米铟焊膏(382 min)相比，烧结Ag-3In和Ag-5In(质量分数，%)焊膏的电化学迁移寿命提高至779和804 min，提高约1倍；分析了铟粉对烧结银在高温干燥环境中电化学迁移失效的抑制机理.服役过程中，铟颗粒优先于银颗粒与氧气发生反应生成In₂O₃，从而抑制了烧结银的氧化、分解和离子化过程，显著提高了烧结银的电化学迁移失效时间，与此同时，与烧结银焊膏相比，烧结Ag-1In与Ag-3In(质量分数，%)焊膏的抗剪强度分别提升了30.92%和32.37%.结果表明，纳米铟粉的引入可以显著提高烧结银的电化学迁移寿命.     

CuSnTi钎料焊膏与焊片钎焊性能对比

为验证CuSnTi_8-5焊膏的熔化条件可以使用与焊片相同的焊接工艺,以及其钎焊接头性能不低于焊片接头性能,分别使用差热分析(DSC)、铺展性试验及测试接头力学性能,并使用扫描电子显微镜(SEM)与能谱仪(EDS)对接头进行组织分析,研究比较了焊膏与焊片相关性能表现。试验结果表明,CuSnTi_8-5焊膏与焊片有着接近的固液相温度,其完全满足焊片的焊接工艺;焊膏的润湿铺展性能优于焊片,且其钎焊接头强度高于焊片接头。分析其原因,在于同样的钎焊温度下,焊膏与基材作用时间长,可获得更多的润湿动能,因此呈现更高的铺展系数。另外,焊片无法像焊膏在焊缝周围形成明显的润湿圆角,影响了接头力学性能。通过组织分析,二者钎缝与母材间形成的Cu-Ti固溶体状态不同是造成了润湿性与接头力学性能差异的原因。     

基于深度图像的SMT焊膏印刷实时自动检测

表面贴片安装技术(SMT)焊膏印刷质量机器视觉检测中,对采集的图像直接分割精度不高,而印制电路板(PCB)的焊盘、焊膏印刷模板中包含了焊膏的位置和高度信息,利用其建立标准模板节省了统计建模时间。通过焊膏印刷前裸印制线路板(PWB)的数字图像差运算来获取焊膏分割图像,大大提高了检测精度和速度。图像的形态学处理可以消除图像间的正常偏差噪声。图像深度值的提取是利用和无激光的背景图像的差运算。对比实验证明了本方案的检测准确度和速度都有较大提高。     

P对Au/Ni/Cu焊盘与SnAgCu焊点焊接界面可靠性的影响

采用回流焊工艺在ENIG镀层印制电路板上组装289I/Os无铅Sn-3.0Ag-0.5Cu球栅阵列封装器件,对封装后的电路板进行随机振动可靠性试验,采用X-Ray、SEM和EDX等测试确定焊点在随机振动试验过程中的失效机制,探讨焊点沿界面失效与镀层内P元素的分布和含量的关系.在振动试验中失效和未失效的BGA焊点与镀层界面表现出类似的微观形貌,Ni层因被氧化腐蚀而在焊点截面形貌上出现"缺齿"痕迹,而在表面形貌图上此呈现黑色的氧化腐蚀裂纹.P在镀层表面的聚集对Ni的氧化腐蚀有促进作用,同时P的聚集也明显降低焊点结合界面的机械强度.Ni层的氧化和Ni层表面P元素的聚集是引发焊点沿焊点,镀层结合界面开裂的主要原因.     

无铅PBGA用Sn—Pb焊膏焊接焊点失效分析

某典型航天电子产品印制板采用共晶Sn-Pb埠膏,无铅PBGA焊接,以此为研究对象,主要采用X射线检测、金相切片分析、扫描电子显微镜等一系列试验手段,研究分析PBGA焊点失效的机理与成因,检测结果表明,用共晶Sn-Pb焊膏焊接无铅BGA(球栅阵列封装)的可靠性和Sn-Pb BGA的可靠性相当,试验用PCBA失效原因是PBGA焊球上焊膏与PCBA焊盘润湿性较差,焊膏与焊盘之间未形成良好的金属间合金层,其主要原因是PCB焊盘焊接性较差.     

摩托车减震器凸焊工艺

研究摩托车减震器凸焊工艺,分析工件凸台设计、凸焊电极形状和焊接规范参数对摩托车堵头与安装环凸焊接头质量的影响.通过试验确定的凸焊工艺可以满足焊件纵向极限拉力的产品要求.     

0.8 mm不锈钢薄板自动TIG焊工艺试验及生产应用

根据大型隔热门面板的结构特点及对薄板拼接焊时的技术要求．通过焊接试验确定了不锈钢薄板自动TIG焊合理的焊接工艺参数，并选用了微机控制的焊接设备，焊接时通过琴键式夹具和带槽紫铜衬垫严格控制焊后变形。该工艺用于生产中，完全满足了产品设计要求。     

回流焊缺陷成因及其解决对策的研究

为了保证表面贴装电子产品的质量,对表面贴装工艺的核心环节回流焊的工艺特点进行了分析,讨论了回流焊的温度曲线特点和影响回流焊焊接质量的几个主要因素,并根据回流焊的温度和工艺特点对回流焊焊接过程中出现的立片、桥连、芯吸、空洞、锡球、PCB扭曲、IC引脚焊后开路等几种常见的焊接缺陷及其成因进行了分析,提出了相应的解决对策.通过这些措施,有效的降低了焊接缺陷的出现率,提高了回流焊的焊接质量.