第2章 现代再流焊接设备技术的发展
2.1 现代再流焊接设备技术发展的驱动力
2.1.1 无铅应用推动了再流焊接技术的进步
随着无铅组装技术的日趋完善,众多电子制造企业已纷纷开始关注对应无铅组装的再流焊接炉,适应无铅的再流焊接炉应该做什么样的改进、如何缩小被焊接元器件和零部件相互间的温差、掌握好适当的峰值温度等就成了业界专业人士的关注点。
表2.1和表2.2分别列出了常用的无铅焊膏的熔化温度及其在铜上的接触角。从表中可以清楚地看到,无铅钎料的液化温度均比Sn37Pb焊膏高,而润湿性均不如Sn37Pb焊膏那么好。其他试验也证明了当Sn37Pb焊膏的可扩散能力为93%时,无铅焊膏的扩散范围仅为73%~77%。
表2.1 常用的无铅焊膏用钎料合金与Sn37Pb熔点温度的比较
表2.2 在铜上的润湿性(From IPC Works'99,“Lead-free Solders”by Dr.J.Hwang.)
上述所描述的无铅情况下的再流焊接,不论是焊接的工艺参数还是设备技术,与传统的有铅再流焊接均将有很大的不同。正是这种差异才驱动了传统再流焊接设备技术的进步,以适应现代电子产品无铅化发展的要求。
2.1.2 市场对电子产品微小型化需求日益高涨的驱动
市场对手持式电子产品的不断需求始终是现代再流焊接设备技术发展的一个强大的驱动力,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,更强的可操控性等,都把再流焊接技术提到一个新的层次上。特别是对再流焊接的工艺控制手段和设备提出了新的要求。
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 (面阵列封装)、CSP(芯片级面阵列封装)、COB(裸芯片)、MCM(多芯片模块)和Flip Chip(倒装片)等。元器件越做越小,使得引脚数不断增加,间距不断变小。随着元器件种类的增多,从大的球栅阵列(BGA)到不断更小间距化的元器件,要求新的再流焊接炉能提供更精确控制的热传导、更高的热均匀性和更好的定位稳定性。