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12
.试验与研究·
焊接技术
第
40
卷第
10
期
2011
年
10
月
文章编号:
1oo2
-0
25X(2
0l
1)
1O斗
012
斗
4
软式印刷电路板波峰焊连焊缺陷的控制
李朝林
(淮安信息职业技术学院
SMT
工艺研究室,江苏淮安
223001)
摘要:以某典型电子产品软式印刷电路板波峰焊接组装为对象,通过正交试验、方差分析等方法研究
FPC
载板治具波峰焊连焊问题,
得出最佳的助焊剂量为
5
档、基板传送速度为
17
mm1
s
等波峰焊接工艺参数,可有效降低连焊缺陷的产生,实现产品不良品率降低到
100
DPMO
目标,同时表明软板的焊盘问
jé
设计是导致连焊的主要影响因素,而焊盘与载板治具最小间距不是导致波峰连焊的主要影
响因素。
关键词
:FPC
,波峰焊接;连焊;焊接工艺参数;焊盘布局设计
中图分类号:
T
G4
54
文献标志码
:B
面积增大。
。冒|言
软式印刷电路板
(FPC)
是以聚醋或聚酷亚胶薄
膜为基材制成的一种具有高可靠性,可自由弯曲、折
叠、卷绕,可在三维空间随意移动或伸缩的挠性印刷
电路板。
FPC
的贴装再流焊接已经有大量的研究,工
艺日趋成熟,但在一些电子开关中,因其切换功率
大,需要选择引线元件,在
FPC
上实施插件波峰焊。
本文以某公司的一款产品为载体,运用正交试验设计
技术,寻找
FPC
波峰焊最优化工艺参数,重点探讨
控制连焊缺陷发生几率最低化的工艺条件,使产品不
良品率降低到
100
DPMO
(百万次采样中的缺陷数)
,
有效提高产品的可靠性,降低产品生产成本。
焊盘
引线
连焊
p
叫\
飞
『叮
几
Rl
Rl
Fl
.....一--
Fl
---+
R
2
(a)
(b)
(c)
图
1
连焊缺陷成因模型
收稿日期:
2011-03-07
图
lh
焊盘部位上的内压力ð.P
L
可表示为
:AR=
γ
/R
2o
式中
:APL
为正值,对焊盘上液态奸料的作用
力是指向焊盘部分液态奸料内部的,如图
lh
中的虚
线箭头所示。当焊点→发生连焊时,由于连焊部分液
态轩料中的内压低,焊盘部分被态奸料中的内压高,
使得熔融奸料从焊盘处流向连焊部分,压力差减小,
导致连焊不断增长,而图
lc
所示的焊点断面图中,
引线接合部的熔融轩料中的内压
tlPc=
γ/
匙,其值也
是负值,也属于低内压区,也是吸收高内压部分熔融
轩料的区域。随着相邻导线和焊盘间的间距不断变
窄,曲率半径
R
t,
R
2
不断变小,由式
tlP
B
可知,位
于相邻导线和焊盘间的熔融奸料内压也随之变小,熔
融轩料不断地向低内压区流动
使得此处奸料愈积愈
多,从而大大地增加了连焊的发生几率。如果减小表
面张力
γ
,则可缩小压力差,从而可以降低连焊发生
1
连焊产生机理
为了描述波峰焊中相邻导线和焊盘间发生"连
焊"的成因,可建立图
1
所示的简单模型来分析讨
论。在图
1
中,乱,儿
,
R3
是由熔融的轩料所形成的
曲率半径,位于轩料外侧的曲率半径乱,凡是负的。
在焊盘问形成连焊的熔融轩料的内压
ð.P
B
,
可以表示
为
:APH=γ
/R
,
o
式中
:APB
为连焊处熔融轩料的内部
压力
;γ
为熔融轩科的表面张力
;
R
,
为连焊的曲率半
径。内压
tlP
B
的作用力方向是指向连焊处熔融轩料
外部的,如图
la
中的虚线箭头所示。因此,该力的
作用趋势是使连焊部分的熔融轩料不断扩展而使连焊