无铅波峰焊接质量分析

达柯(Taguchi)试验设计(DOE,design-of-experiment)方法和统计过程控制(SPC,statisticalprocesscontrol)是评估波峰焊接中无铅工艺的有效方法,其目的是要为特定应用的最佳设置确定基本的控制参数。通过分析无铅波峰焊接的各个工艺参数,运用DOE方法进行大量的试验,采用统计学原理分析产生各种缺陷的工艺因素,并确定优化的无铅波峰焊接工艺。     

N2保护对无铅波峰焊Sn-0．7Cu焊料的润湿性影响及其在焊接工艺中的应用

以Sn-0.7Cu焊料、免洗助焊剂为试验材料，采用SAT-5100可焊性测试仪对不同温度不同N2浓度条件下的润湿性进行测试。结果表明，实施N2保护大大改善焊料润湿性，分析润湿机理，阐明N2保护下润湿性改善的原因，指出N2保护的意义还在于拓宽生产工艺窗口，使得工艺参数可在更大范围内调整。     

无铅波峰焊Sn-Bi-Ag-Cu钎料焊点剥离机制

对波峰焊常用的Sn-Bi-Ag-Cu无铅钎料进行了通孔波峰焊焊点剥离现象的模拟实验。分析表明,凝固延迟及铋元素偏析导致焊盘拐角附近钎料区在结晶后期残存液相最终成为缩孔的聚集区,结晶后期该区的低塑性使收缩应变容易超过材料的塑性而发生开裂,且发生机制与结晶裂纹发生的机制相同,强偏析元素铋的存在导致剥离概率极高。通孔拐角附近是应力应变的集中区,沿界面至焊盘外缘,应力应变逐渐降低。Sn-Bi-Ag-Cu系钎料焊点剥离的发生机制是由于Bi元素在焊盘/钎料界面富集使拐角附近钎料的液相线温度降低,结晶后期该区因固液共存而成为相对低塑性区,在应力作用下开裂并向焊盘外缘扩展。     

N2保护对元铅波峰焊Sn-0.7 Cu焊料的润湿性影响及其在焊接工艺中的应用

以Sn-0.7Cu焊料、免洗助焊剂为试验材料,采用SAT-5100可焊性测试仪对不同温度不同N2浓度条件下的润湿性进行测试.结果表明,实施N2保护大大改善焊料润湿性,分析润湿机理,阐明N2保护下润湿性改善的原因,指出N2保护的意义还在于拓宽生产工艺窗口,使得工艺参数可在更大范围内调整.     

Sn-Bi-Ag-Cu钎料通孔焊点剥离现象试验研究

采用Sn-2.0Ag-0.5Cu-7.5Bi钎料,进行通孔波峰焊焊点剥离现象的模拟试验,剥离的断面形貌和成分分析表明,凝固延迟及铋元素偏析导致焊盘拐角附近钎料区在结晶后期残存液相并最终成为缩孔的聚集区,结晶后期该区的低塑性使收缩应变容易超过材料的塑性而发生开裂,发生机制与结晶裂纹发生机制相同,强偏析元素铋的存在导致剥离概率极高.钎焊后急冷仅能在一定程度上降低剥离的发生率.     

无铅钎料对不锈钢的腐蚀性研究

相对于传统的Sn-Pb合金,无铅钎料在高温下对不锈钢的腐蚀性明显加强,从而造成波峰焊接设备的损坏。通过试验的方式,在450℃条件下将不锈钢材料、表面特殊氮化处理不锈钢、钛合金和铸铁浸入液态无铅钎料Sn-0.7Cu中720h,通过腐蚀界面的微观组织分析,研究了无铅钎料侵蚀不锈钢界面的机理以及几种材料的耐腐蚀性分析,从而为防止无铅钎料的腐蚀提供可靠的依据。     

无铅波峰焊工艺与设备的技术特点探讨

介绍了无铅波峰焊工艺的特点,并从波峰焊接工艺流程分别介绍了无铅波峰焊设备的各个子系统.从无铅焊料的润湿性、易氧化性、金属间化合物的形成特点等方面分析了无铅焊接相对于Sn-Pb焊接的工艺特点,提出了无铅焊接过程中应注意的问题及解决的方法.从无铅焊接工艺特点分析,整个波峰焊接过程是一个统一的系统,任何一个参数的改变都可能影响焊接接头的性能.通过分析需要对波峰焊接过程中的参数进行优化组合,得到优良的焊接接头.     

无铅波峰焊工艺与设备的技术特点探讨

(上接2004年第5期第201页) 3.2 锡炉的腐蚀性问题 波峰焊接PCB上的插装电子元器件,当采用无铅焊料时,由于无铅焊料的焊接温度比Sn-Pb合金焊料高约30 ℃～50 ℃,另外无铅焊料中Sn的含量大幅度提高,一般都在95 %以上,造成了波峰焊时无铅焊料对锡炉和喷口的腐蚀性加强.国内一般锡炉采用的材料是SUS304和SUS316型不锈钢.实验表明,不锈钢材料在高温条件下6个月就被高Sn无铅焊料明显腐蚀.最容易受到腐蚀的是与流动焊料接触的部位,如泵的叶轮、输送管和喷口.