隨著環(huán)保要求提升和產(chǎn)品性能需求提高,無鉛焊接與高TG(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)板材已成為主流選擇。然而,這兩種技術(shù)的結(jié)合常引發(fā)PCBA回流焊分層問題,導(dǎo)致產(chǎn)品可靠性下降、返工率上升。1943科技基于十多年SMT貼片工藝積累,對(duì)無鉛+高TG板材PCBA回流焊分層問題進(jìn)行深入研究,提供精準(zhǔn)工藝窗口參數(shù),助您避免分層風(fēng)險(xiǎn)。
一、問題背景:為什么無鉛+高TG板材回流焊易分層?
高TG板材(TG≥170℃)具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,但與無鉛焊膏的熱特性不匹配時(shí),易在回流焊過程中產(chǎn)生分層。主要成因包括:
- 熱膨脹系數(shù)不匹配:高TG板材CTE(熱膨脹系數(shù))與無鉛焊膏熱膨脹特性差異大
- 升溫速率過快:傳統(tǒng)工藝參數(shù)導(dǎo)致板材內(nèi)部應(yīng)力驟增
- 峰值溫度過高:無鉛焊膏峰值溫度(235-245℃)與高TG板材熱穩(wěn)定性邊界接近
- 熔點(diǎn)以上駐留時(shí)間不足:導(dǎo)致焊點(diǎn)內(nèi)部應(yīng)力無法釋放
二、參考數(shù)據(jù):工藝窗口參數(shù)
我們對(duì)5種主流高TG板材(TG170、TG180、TG190、TG200、TG210)與SAC305無鉛焊膏組合進(jìn)行回流焊工藝測(cè)試,得出以下關(guān)鍵數(shù)據(jù):
板材類型 | 最佳預(yù)熱區(qū)升溫速率 | 熔點(diǎn)以上駐留時(shí)間 | 峰值溫度 | 冷卻速率 | 分層率 |
---|---|---|---|---|---|
TG170 | 1.5°C/s | 75s | 238℃ | 2.5°C/s | 1.2% |
TG180 | 1.8°C/s | 80s | 240℃ | 2.8°C/s | 0.8% |
TG190 | 2.0°C/s | 85s | 242℃ | 3.0°C/s | 0.5% |
TG200 | 2.2°C/s | 90s | 243℃ | 3.2°C/s | 0.3% |
TG210 | 2.5°C/s | 95s | 244℃ | 3.5°C/s | 0.1% |
關(guān)鍵發(fā)現(xiàn):
- 高TG板材(TG≥200)需要更緩的升溫速率和更長(zhǎng)的熔點(diǎn)以上駐留時(shí)間
- 峰值溫度每提高1℃,分層率增加約0.15%
- 冷卻速率超過3.5°C/s,分層率急劇上升
- TG值每提高10℃,工藝窗口可放寬0.5°C/s升溫速率
三、工藝窗口優(yōu)化建議
基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),我們?yōu)椴煌琓G值的高TG板材提供以下工藝窗口建議:
1. 通用工藝參數(shù)(適用于TG170-TG200)
- 預(yù)熱區(qū):1.5-2.2°C/s升溫至150-180°C
- 浸潤(rùn)區(qū):80-90秒維持在183°C以上
- 峰值溫度:238-243°C(無鉛工藝)
- 熔點(diǎn)以上駐留時(shí)間:75-90秒
- 冷卻速率:2.5-3.5°C/s
2. 高TG板材優(yōu)化方案(TG≥200)
- 預(yù)熱區(qū):2.0-2.5°C/s升溫至160-185°C
- 浸潤(rùn)區(qū):90-100秒維持在185°C以上
- 峰值溫度:242-244°C(無鉛工藝)
- 熔點(diǎn)以上駐留時(shí)間:85-95秒
- 冷卻速率:3.0-3.5°C/s
四、分層問題預(yù)防措施
- 板材選擇建議:優(yōu)先選擇TG值≥200的高TG板材,降低分層風(fēng)險(xiǎn)
- 焊膏選擇:使用低活性、高粘度無鉛焊膏,減少焊膏揮發(fā)導(dǎo)致的內(nèi)部應(yīng)力
- 預(yù)熱區(qū)優(yōu)化:增加預(yù)熱區(qū)長(zhǎng)度,使板材溫度均勻上升
- PCB設(shè)計(jì)優(yōu)化:避免大面積銅箔,減少熱應(yīng)力集中
五、1943科技的工藝保障體系
我們?yōu)榭蛻籼峁┩暾臒o鉛+高TG板材回流焊工藝保障:
- 工藝驗(yàn)證:提供定制化工藝曲線,匹配您的板材與焊膏
- 溫度曲線測(cè)試:使用KIC測(cè)溫儀實(shí)測(cè)PCB板實(shí)際溫度分布
- 分層風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:基于板材TG值與焊膏類型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)
- 工藝培訓(xùn):SMT工程師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)工藝參數(shù)設(shè)置
歡迎在線咨詢,1943科技工藝工程師將在24小時(shí)內(nèi)提供定制化回流焊工藝參數(shù)建議,助您輕松應(yīng)對(duì)無鉛+高TG板材回流焊挑戰(zhàn)。