蒸汽真空技术实现无气泡焊接
真空共晶焊接技术研究
真空共晶焊接技术研究
首先，真空共晶焊接技术具有较高的焊接温度，因为真空中的热传导
较差，所以可以在较高的温度下焊接，提高了焊接的质量和效率。
其次，真空共晶焊接技术可以实现高形状复杂性的焊接。
由于真空中
没有氧气和氮气，从而避免了氧化和氧化反应产生的气泡和杂质，同时在
高温下维持了液相的流动性，因此可以实现高形状复杂性的焊接。
再次，真空共晶焊接技术可以焊接高熔点和易气化的材料。
真空环境下，由于氧气和氮气的减压作用，可以降低一些高熔点材料的熔点，并避
免易气化材料的挥发。
最后，真空共晶焊接技术可以焊接高温陶瓷和光学器件等脆性材料。
由于真空环境下具有较高的焊接温度，可以降低焊接应力，从而减少裂纹
和破坏的发生。
同时，由于没有氧化和气泡的产生，可以保证焊缝的质量
和光学性能。
在高温合金领域，真空共晶焊接技术可以实现高温合金的焊接和修复，提高了高温合金的使用寿命和性能。
在高温陶瓷领域，真空共晶焊接技术可以实现高温陶瓷的焊接和修复，提高了高温陶瓷的耐热性和耐腐蚀性。
在光学器件领域，真空共晶焊接技术可以实现光学器件的组装和融合，提高了光学器件的光学性能和可靠性。
综上所述，真空共晶焊接技术是一种先进的焊接方法，具有较高的焊
接温度、高形状复杂性、适用于高熔点和易气化的材料以及脆性材料的焊接。
它在高温合金、高温陶瓷、光学器件等领域有着广泛的应用前景。
真空焊接技术
真空焊接技术真空焊接技术是一种基于无氧环境下进行的金属焊接方法。
通过将焊接区域与外界隔绝，并在焊接过程中维持低压和高温的环境，可以显著改善金属在焊接过程中的物理和化学性质，从而获得高品质的焊接接头。
本文将介绍真空焊接技术的原理、应用领域以及未来发展趋势。
一、真空焊接技术的原理真空焊接技术的核心原理是在焊接过程中保持焊接区域的无氧环境。
通过将焊接件和焊接材料置于真空腔室中，抽取其中的气体，使氧气等有害物质的含量降至极低水平。
由于真空环境中没有氧气的存在，金属在高温下不易氧化和熔化，有效防止了焊接过程中的氧化、污染和杂质产生。
二、真空焊接技术的应用领域1. 航空航天领域：由于航空航天器对焊接接头的高质量和可靠性要求较高，真空焊接技术在该领域得到广泛应用。
例如，航天器的燃气发动机焊接、燃烧室焊接以及燃料储罐的密封焊接等环节都需要真空焊接技术来保证焊缝的质量和可靠性。
2. 化工领域：在化工工业生产中，一些对腐蚀性很强的介质需要采用高可靠性的焊接接头。
真空焊接技术可以在无氧环境中焊接不锈钢、镍合金等材料，提高焊接接头的抗腐蚀性能，延长设备的使用寿命。
3. 汽车制造领域：汽车制造过程中，各种金属材料通常需要进行焊接。
真空焊接技术可以提供高质量、高强度并且美观的焊接接头，使汽车在碰撞等极端环境下具有更好的安全性能。
4. 光电子领域：真空焊接技术在光电子领域也有广泛的应用。
例如，光纤通信设备中的连接件以及光学器件的封装等工序都需要使用真空焊接技术来确保器件的稳定性和性能。
三、真空焊接技术的发展趋势随着现代科技的不断进步，真空焊接技术也在不断发展壮大。
以下是真空焊接技术的一些潜在发展趋势：1. 自动化和智能化：未来，真空焊接设备将更加自动化，通过采用自动控制系统和智能化技术，可以实现焊接过程的精确控制和优化。
2. 材料多样性：随着新材料的涌现，真空焊接技术需要适应更多种类的焊接材料，如复合材料、纳米材料等。
3. 高能源焊接：高能源焊接技术如激光焊接、电子束焊接等将与真空焊接技术相结合，创造更高效、更稳定的焊接过程。
真空脱泡的方法
真空脱泡的方法真空脱泡是一种常见的工艺方法，用于去除液体中的气泡。
在很多工业领域，如电子、医疗器械、化工等，都需要确保产品中没有气泡存在，以保证产品质量和性能。
本文将详细介绍真空脱泡的原理、设备和应用。
一、真空脱泡原理真空脱泡是利用负压环境下气体的膨胀和湮灭原理，通过将含有气泡的液体或材料置于真空容器中，降低环境压力，使液体中的气泡膨胀并迅速消失，从而达到去除气泡的目的。
二、真空脱泡设备真空脱泡设备主要包括真空容器、真空泵和控制系统。
真空容器一般采用不锈钢材料制成，具有良好的密封性和耐腐蚀性。
真空泵用于抽取真空容器内的气体，常见的真空泵有旋转式、涡旋式和根式等。
控制系统用于控制真空泵的运行和监测真空度，确保脱泡过程的稳定性和可控性。
三、真空脱泡的步骤1. 准备工作：将待脱泡的液体或材料放入真空容器中，并确保容器密封良好。
2. 抽真空：打开真空泵，开始抽取容器内的气体，使容器内部逐渐形成真空环境。
3. 观察脱泡：在真空泵运行的同时，观察液体或材料中的气泡是否逐渐减少或消失。
4. 维持真空：根据实际情况，可选择保持一段时间的真空度，以确保彻底脱泡。
5. 恢复气压：关闭真空泵，允许大气压进入容器，将脱泡后的液体或材料取出。
四、真空脱泡的应用1. 电子行业：在电路板制造过程中，真空脱泡可以去除焊接过程中产生的气泡，提高焊接质量和可靠性。
2. 医疗器械：在注射器、输液器等医疗器械的制造过程中，真空脱泡可以排除气泡，确保药液的准确剂量和注射的安全性。
3. 化工领域：在涂料、胶水等化工产品的生产中，真空脱泡可以去除气泡，提高产品表面质量和粘接性能。
4. 食品加工：在果汁、酒类等液体食品的加工过程中，真空脱泡可以去除气泡，延长产品的保质期和口感。
五、真空脱泡的优势1. 彻底去除气泡：真空脱泡可以在较短的时间内彻底去除液体或材料中的气泡，提高产品质量和性能。
2. 操作简便：真空脱泡设备操作简单，只需将液体或材料放入容器中，并通过控制系统设置相应的参数。
PINK真空焊接系统介绍
PINK真空焊接系统介绍PINK真空焊接系统是一种先进的焊接技术，适用于多种材料的焊接和热处理。
它利用真空环境下的高温和高压条件，将两个或多个材料通过瞬间融合在一起，形成坚固的连接。
下面将对PINK真空焊接系统进行详细的介绍。
1.系统工作原理PINK真空焊接系统通过将工件放置在真空室中，并施加高压和高温，实现材料的融合。
系统中的真空泵可以将真空室内的气体抽除，使得焊接过程中不会出现杂质或气泡的产生。
高温炉加热工件，促使材料达到熔点并融合在一起。
同时，系统中的压力控制器保持一定的压力，使材料在融化状态下保持形成坯料，而不会因融化而变形。
2.系统特点（1）高质量焊接：PINK系统中的真空环境保证了焊接过程中没有气泡和杂质的产生，从而获得高质量的焊接接头。
焊接接头的强度和可靠性得到了保证。
（2）材料适应性强：PINK系统适用于多种材料的焊接，包括金属、陶瓷和玻璃等。
无论是相同材料的焊接还是不同材料的焊接，都可以在PINK系统中得到很好的实现。
（3）高温高压下的加热和冷却控制：PINK系统中的高温炉可以提供可靠的加热和冷却控制，确保工件达到所需的温度，并在焊接完成后快速冷却，避免出现热应力。
（4）多功能操作：PINK系统可实现多种操作模式，包括气氛控制、恒温控制和升降移动等。
这使得系统可以适用于不同的焊接需求，并具有一定的灵活性。
3.应用领域（1）电子组装：PINK系统可用于电子元器件之间的连接，如芯片封装、电路板连接等。
由于系统的高温和高压环境，焊接接头的精度和可靠性都得到了提高。
（2）航空航天：在航空航天领域，PINK系统用于焊接发动机零部件、燃气轮机叶片、涡轮盘等。
其高温和高压环境使得焊接接头能够承受高温和高压的工作条件。
（3）汽车工业：PINK系统可用于汽车发动机和排气系统中零部件的焊接。
系统的高温和高压使得焊接接头具有较高的强度和耐久性。
（4）医疗设备：PINK系统可用于医疗设备的制造，如人工关节的制作、医用器械的组装等。
真空钎焊原理
真空钎焊原理真空钎焊是一种在真空环境下进行的钎焊工艺，它具有独特的优点和特殊的应用场合。
真空钎焊原理是指在真空条件下进行的熔化焊接，其主要特点是在真空环境下进行的熔化焊接，可以有效地避免氧化、氢损等缺陷，从而得到高质量的焊接接头。
真空钎焊原理主要包括真空环境、热源和钎料三个方面。
首先，真空环境是真空钎焊的基础条件。
真空环境是指在一定的空间范围内，气体分子的平均自由程大于该空间尺寸。
在真空环境下进行钎焊可以有效地避免氧化反应，从而得到高质量的焊接接头。
同时，真空环境还可以减少气体对焊接接头的影响，提高焊接接头的强度和密封性。
其次，热源是真空钎焊的关键因素。
热源是指提供熔化能量的装置，可以是电弧、电子束、激光等。
在真空钎焊中，热源的选择直接影响到焊接接头的质量和效率。
不同的热源具有不同的特点，需要根据具体的焊接要求进行选择。
例如，电子束可以提供高能量密度的热源，适用于焊接高熔点材料；激光具有高聚焦度和高能量密度，适用于焊接细小、薄壁零件。
最后，钎料是真空钎焊的关键材料。
钎料是指在焊接过程中用于填充焊缝和连接被焊接材料的材料。
钎料的选择直接影响到焊接接头的性能和质量。
在真空钎焊中，钎料需要具有良好的润湿性、流动性和气密性，以确保焊接接头的质量。
同时，钎料的选择还需要考虑到被焊接材料的特性、焊接工艺的要求等因素。
总之，真空钎焊是一种在真空环境下进行的熔化焊接工艺，具有独特的优点和特殊的应用场合。
真空钎焊原理主要包括真空环境、热源和钎料三个方面，它们共同影响着焊接接头的质量和性能。
通过对真空钎焊原理的深入理解，可以更好地掌握真空钎焊技术，提高焊接接头的质量和效率，满足不同领域的焊接需求。
真空除气泡原理
真空除气泡原理概述真空除气泡是一项非常重要的技术，被应用于许多行业，包括食品、药品、化工、航空等。
其基本原理是通过减压，将物质内部的气体排出，从而达到除气泡的效果。
此技术可以有效地提高产品的品质和稳定性。
原理在许多物质中，如食品、药品、树脂等，都含有一定量的气泡，这些气泡影响着产品的质量和稳定性。
这些气泡的存在可以导致液流阻力的增加，从而影响液体的输送效率；可以影响产品的外观，使其变得模糊不清；还可以影响产品的保质期，使其变得不稳定。
为了提高产品的品质和稳定性，需要将物质内部的气体排出，以达到除气泡的效果。
真空除气泡技术就是一种实现这一目标的有效方法。
真空除气泡的基本原理是利用真空泵将容器内部的气体抽出，从而达到排出容器内气泡的目的。
在这个过程中，由于容器内部的压力减小，溶液或物质内部的气体会逸出，从而使气泡得以消除。
真空除气泡的过程中，需要注意保持一定的温度，通常需要加热或冷却处理。
这是因为在高温下，气体分子的热运动会加速，从而容易逸出气体；而在低温下，气体分子的热运动会减缓，从而容易被抽出。
应用真空除气泡技术在许多行业得到了广泛应用。
以下是一些典型的应用场景。
1. 食品行业在食品生产过程中，容器内部常常会产生气泡，这些气泡会影响食品的口感和质量。
通过真空除气泡处理，可以去除食品中的气泡，从而使食品更加美味和稳定。
2. 医药行业在药品生产过程中，除气泡是一项十分重要的工作。
药品中含有气泡会影响药品的质量和效果。
通过真空除气泡处理，可以去除药品中的气泡，从而保证药品的质量和稳定性。
3. 化工行业在化工反应过程中，气泡的存在会影响化学反应的速度和效果。
通过真空除气泡处理，可以去除化工反应中的气泡，从而提高反应效率和产品品质。
4. 航空行业空气中含有大量的气泡和杂质，这些杂质会对飞机发动机和燃料系统造成破坏。
在飞机燃料系统中使用真空除气泡技术，可以去除燃料中的气泡和杂质，从而保证燃料系统的可靠性和性能。
真空钎焊技术要求
真空钎焊技术要求真空钎焊技术在现代工业生产中扮演着重要的角色，其要求的严谨性和精准度对于产品的质量和可靠性有着至关重要的影响。
本文将从材料准备、工艺控制、设备要求等方面详细介绍真空钎焊技术的要求。
一、材料准备1.1 板材材质：要求使用高质量的材料，如不锈钢、钛合金、铝合金等，确保材料的化学成分符合相关标准。
1.2 表面清洁度：进行真空钎焊前，需要对材料表面进行严格清洁，并去除所有的锈蚀、氧化物和其他杂质。
1.3 准备工艺材料：对于需要填充的材料，也需要保证其质量稳定，且符合相关标准。
二、工艺控制2.1 真空度要求：真空钎焊过程需要在高度的真空环境下进行，确保无气体或杂质的存在，保证焊接的纯净度和牢固度。
2.2 温度控制：焊接过程中需要严格控制温度，确保在合适的温度范围内进行，以免导致材料镶杂、热裂等情况的发生。
2.3 压力控制：在真空环境下，需要对气体压力进行严格控制，以避免渗气和气泡的产生。
三、设备要求3.1 真空设备：需要使用高效的真空设备，包括真空炉、真空泵等，确保能够快速、稳定地建立高真空环境。
3.2 焊接设备：焊接设备需要具备高精度的温度控制和压力调节功能，以满足不同材料、不同工件的焊接要求。
3.3 检测设备：需要配备相关的检测设备，用于对焊接接头的质量进行实时监测和评估，确保焊接质量符合标准要求。
四、操作规范4.1 操作人员：操作人员需要接受专业的培训和指导，熟悉真空钎焊工艺和设备操作规程，严格按照标准操作流程进行操作。
4.2 环境要求：操作场所需要保持干净、整洁，确保没有灰尘和杂质的存在，以免对焊接过程产生干扰。
4.3 安全防护：操作人员需要配备相关的安全防护用具，如手套、护目镜等，确保在焊接过程中能够有效保护自身安全。
五、质量控制5.1 样品检测：需要对焊接完成的样品进行严格的检测和评估，确保焊接接头符合相关标准的牢固度和密封性。
5.2 文件记录：对于每一次焊接过程，需要做好详细的记录和档案管理，包括焊接参数、焊接结果、检测报告等，以便日后的追溯和分析。
SMT虚焊问题整改的技术指南
SMT虚焊问题整改的技术指南一、虚焊现象及原因分析虚焊是指焊点在视觉上看似牢固，但在电性能上存在缺陷，导致电路无法正常工作。
虚焊现象在SMT生产过程中较为常见，其主要原因包括：1. 焊料氧化：焊料在储存和使用过程中容易氧化，导致焊接时熔点升高，焊点不牢固。
2. 焊膏印刷不当：印刷焊膏时，刮刀压力、速度和角度不合适，导致焊膏厚度不均匀，印刷不良。
3. 贴片精度不高：贴片机设备或操作人员的精度不高，导致元件位置偏移，焊接不良。
4. 焊接温度和时间控制不当：焊接温度和时间不合适，导致焊点熔化不充分，焊接强度不足。
5. 空气中的气泡：焊接过程中，焊料中残留的气泡未及时排出，导致焊点虚焊。
二、整改措施及实际案例1. 优化焊料储存和使用流程案例：某企业在生产过程中发现虚焊现象，经排查发现，原因是焊料在使用前未进行充分烘干，导致氧化。
整改措施：焊料在使用前进行100℃烘干1小时，确保焊料充分烘干，减少氧化。
2. 改进焊膏印刷工艺案例：某企业在印刷焊膏时，刮刀角度不当，导致焊膏厚度不均匀，产生虚焊。
整改措施：调整刮刀角度，确保焊膏厚度均匀，提高印刷质量。
3. 提高贴片精度案例：某企业贴片机设备老化，导致贴片精度不高，产生虚焊。
整改措施：更换新型贴片机，提高贴片精度；同时加强操作人员培训，提高操作水平。
4. 优化焊接工艺参数案例：某企业在焊接过程中，焊接温度和时间控制不当，导致焊点熔化不充分，产生虚焊。
整改措施：调整焊接温度和时间，确保焊点熔化充分，提高焊接强度。
5. 减少焊接过程中的气泡产生案例：某企业在焊接过程中，焊料中残留的气泡未及时排出，导致焊点虚焊。
整改措施：在焊接过程中，采用真空焊接设备，减少气泡产生；同时优化焊接工艺，提高焊接速度，减少气泡残留。
虚焊问题整改是SMT生产过程中的重要环节，通过优化焊料储存和使用流程、改进焊膏印刷工艺、提高贴片精度、优化焊接工艺参数和减少焊接过程中的气泡产生等措施，可以有效减少虚焊现象，提高产品质量和可靠性。
绵阳焊丝无气焊接操作方法
绵阳焊丝无气焊接操作方法
绵阳焊丝无气焊接是一种常用的电弧焊接方法，下面是具体的操作方法：
1. 准备工作：首先，将焊接区域清理干净，去除表面的油污、氧化物等杂质。
同时，准备好所需的焊接设备和焊丝。
2. 调整设备：将焊接设备的电流、电压等参数根据焊接材料和焊接位置进行调整。
一般来说，较薄的金属材料可以选择较小的电流和电压，而较厚的金属材料需要较大的电流和电压。
3. 安装焊丝：将焊丝固定在焊丝枪上，注意保持焊丝的干燥和清洁，防止出现焊接过程中的气孔和缺陷。
4. 焊接操作：将焊枪靠近焊接区域，同时按下启动按钮，开始进行焊接操作。
焊枪的角度应与焊接表面成45度角左右，保持适当的间隙距离。
焊丝应平稳地从焊枪中传出，并与焊接表面形成电弧。
5. 焊接技巧：在焊接过程中，要保持焊接速度均匀，避免焊丝在焊接表面停留过长时间，以免引起过热、变形等问题。
同时，焊接时要尽量避免产生气孔，保持焊缝的质量。
6. 检查焊接质量：完成焊接后，需要对焊接点进行检查，确保焊缝的牢固性和
质量。
可以进行目视检查或使用无损检测方法进行确保。
需要注意的是，焊接时要注意安全防护措施，避免产生火花伤及眼睛和皮肤。
同时，根据具体的焊接材料和要求，选择适合的焊丝种类和规格。
真空除气泡原理(二)
真空除气泡原理(二)什么是真空除气泡真空除气泡是一种利用负压原理去除液体中气泡的方法。
在进行化学实验、医疗诊断、制药生产等领域，都需要对液体进行除气泡处理，以保证实验结果的可靠性、治疗效果的准确性以及药品品质的稳定性。
真空除气泡原理负压原理是实现真空除气泡的基本原理，通过将被除气的液体暴露在一定程度的真空条件下，气态分子将被抽走，进而达到除气的目的。
真空除气泡设备真空除气泡设备是实现真空除气泡的主要工具，包括真空除气器、真空泵、真空管道、排气罐等组成。
真空除气器真空除气器是真空除气泡设备中最为关键的部分，一般由罐体、密封结构、进气管道、排气去路、真空表、温度计、安全阀等组成。
真空泵真空泵是真空除气泡设备的能量来源，是实现真空的重要设备之一。
目前，常用的真空泵有旋转叶片泵、分子泵、涡轮分子泵、电动真空泵等。
真空管道真空管道是连接真空泵和真空除气器之间的管道，可以将真空泵抽出的气体排放到空气中。
排气罐排气罐是保证真空除气器内压力平衡的关键部件，可让泵腔和真空除气器之间保持压力平衡。
真空除气泡操作实现真空除气泡的操作步骤大致如下：1.将需要除气的液体注入真空除气器中，注意不要超过容器标志线。
2.将真空除气器密封好。
3.打开真空泵并连接真空除气器。
4.调节真空泵的抽取速度和真空除气器内部压力。
5.通过真空表观察真空泵的抽气速度，并控制内部压力在合适范围内。
6.当真空除气器内出现气泡时，应调整速度、压力等相关参数。
7.当真空除气器中出现无气泡后，关闭真空泵，待壶中压力达到大气压，打开除气罐的阀门，将罐子中的气体释放掉。
真空除气泡的注意事项1.操作时一定要保持安全：正确接线、穿着防护服、保持距离等。
2.操作时需要注意真空除气器的尺寸和运行能力，不同体积的真空除气器应配备相应大的真空泵。
3.操作前应检查设备的密封性，以免气泄漏。
4.操作前应确认设备的电气机械性能符合要求。
5.操作时应保持清洁，防止被气泡和微量气体污染。
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欧洲的一些研究表明{Wolter, TU Dresden; Siemens; Fraunhofer Inst.) 被迟迟忽略的 浓缩炉的技术 (蒸汽技术的以前叫法), 在高集成度的电路板焊接时有非常明显的众 多优势. 更好的自纠正功能,超短的液化时间,自然形成的惰性环境,严格的上限温度 都是非常好的特性. 最近,预热阶段的可参数调整也应用在欧洲的一些设备制造商的 类似机器上. 这样,最终消除了这个难以逾越的技术障碍,并且使用的是相对完美的 方法. 这种工艺非常简单,而且从 1974 年 Dr. Pfahl 应用以来都没有改变原理. 一种沸点高 于合金熔点的惰性液体在腔体内沸腾. 优于液体的蒸发在沸腾的液体上方形成蒸汽 层. 由于液体非常重, 蒸汽层很好的维持在液体上方. 任何低于蒸汽的温度的物质进 入蒸汽层都将被加热. 这样形成对流加热,作用着气体的凝聚从而比气体的对流更有 效. 在以往的预热中加热的效率也造成问题. 升温速度高达 20 K/sec. 带来抽芯和立碑 的问题. 后来, 工艺改变后在无需添加任何类似红外或热风等加热方式的情况下可达 到各种升温斜率. 而且,新的无饱和的蒸汽技术被推广. 系统使用无饱和蒸汽技术可 在无需交换液体的情况下获得不同的蒸汽温度. 这就完成了无饱和蒸汽对饱和蒸汽 的替换. 之前的作业或多或少的像气体操作, 这样就可以实现在熔点以上进行加热. . 问题: 我们要面临两个难以处理的问题: 对于超过散热片的大元件的无气泡焊接 高频屏蔽的无气泡焊接 但是目前还不能用于生产无气泡的连接器 , 尽管 已经实验了很多种锡膏,调整了各种温度曲线. 实 验结果证明最好的效果都不能满足要求.
操作过程如下: 1. 进板部分 (位置 1) 2. 进入蒸汽焊接区 3. 根据升温斜率进行加热 (位置 2) 4. 焊接对象进入真空区 (位置 3) 5. 关闭真空腔体 6. 产生真空 7. 保持真空 (约 10 秒.) 8. 真空腔体产生常压 9. 打开真空腔体 10. 传输至冷却区 (位置 1) 11. 退出取板
图 1: 最初的现象- 气泡清晰可见.
作业过程: 一般情况,焊点气泡是由于元件引脚和基板焊盘之间焊接时气体影响产生的 [5], 我 们集中在焊点形成的问题上. 比如: 我们在寻找在焊点熔解时促进内部气体排放并 且不影响焊点结构的作业环境. 很明显,蒸汽压力是个很关键的线索. 由于气体被排 除,元件本身的蒸汽压力并不多,反而在影响排气稳定性的凝固阶段元件和周围环境 有很大的压力差. 还句话说,如果在焊点熔化时焊点外部的蒸汽压力很高的话, 内部 的气体排除就比较困难. 外部压力越大,越不利于气体排放. 按照这种讲法, 降低外面 的气体压力将有助于我们消除气泡.
图2: 真空ห้องสมุดไป่ตู้理后的焊点
系统: 鉴于工业应用的发展, 我们需要一种改进的蒸汽回流炉. 如此的一个系统仅需要微 小的改动就能获得很好的真空. 示意图如下 a) 从焊接区域到冷却阶段的行程最小 b) 当不需要无气泡焊接时可以选择关闭. 这样做到无需任何调整就可以将炉子 还原成以前的技术应用.
图3: Sketch – 带真空装置的蒸汽焊接系统
[6] Ohara, W. & N.C. Lee, “Voiding Mechanisms in BGA Assembly”; Proceedings of the Technical Session; ISHM, Oct.1995. [7] Lee, N.C.; “Troubleshooting BGA Assembly”; Proceedings of the Technical Session; Nepcon West [Symposium of BGA]; Anaheim, CA, Feb., 1998. [8] Rahn, A. & R. Diehm: Theorie, Konzept und Anwendung beim Reflow: Ein Vergleich der ReflowMethoden Strahlung, Konvektion und Kondensation ; Hochschulkolloquim Weichlö ten in Forschung und Praxis, 7. Lö ttagung, 19 & 20. Nov. 1996 Technische Iniversitä t Mü nchen
蒸汽真空技术实现真正无气泡焊接
C. Zabel, ASSCON, Germany
摘要: 焊点内的气泡主要是由于焊点及其周围环境的蒸汽压力不同产生的. 如果在焊锡仍 然处于液态时,将其置于减压腔体内, 气泡将会消失. 根据这种现象,利用现代先进的 汽相焊接设备, 完全可以消除气泡. 背景: 譬如 Pillar 或 Lea 的研究也有其他的反映, 此外,必须满足关于焊点可靠性分析可量 化, 可检测. 其中之一就是 x 射线检测技术的广泛应用来分析焊点的内部结构. 不可 否认, x 射线相比目视可体现更多不良效应. 这些效应里面, 气泡无疑是最大的问题. 气泡更容易出现在关键元件里, 像 BGA, CSP 等. 圈内人士都会想到湿波和干波之 间的 ” 疯狂的战争 ”— 由于市场的因素人为的拔高 . 焦点争论之一就是 ” 干边 ” 人 为:NASA 已经证明焊点里含有油类物质. 因此, 气泡以及内部物质已经是很严重的 问题. 无论他们是否受到非物质伤害与否, 与其争论, 不如进行实际的解决问题. 尽管某些调查显示: 在一些特定的条件下气泡的存在实际上对产品是有利的 , 但是 普遍的现象还是不要存在气泡为好. 它们可能受焊点内部气泡的尺寸 ,数量,位置甚 至分布状况都有很强的依赖. 因此, 大多工程人员宁可去除气泡, 也不要将气泡留在 焊点里, 以免日后痛苦的决定产品是否报费. Barnes 统计了一般的状况后说: “气泡的存在减少了设备的可靠性和功能性. 此外, 增大了元件裂变的可能性; 气泡将提高元件的温度并削弱结合的区域强度. 当受到外力的机械冲击或震 动, 设备就会损坏.” 气泡使元件的作业温度上升的事实在散热元件的焊点中得到证实. 减少焊点气泡的 横截面将削弱热量的传导从而导致温度的攀升. 我们深知这一点并促使我们发展有 效消除气泡的技术途径. 原因: 有很多关于气泡产生原因的资料和报道, 延伸地说取决于作者和投资者的利益联系. 一些人认为主要是锡膏以及助焊剂成分,一些认为与基板孔隙,回流炉曲线,锡膏的技 术成分甚至颗粒大小[4]. 按照这种说法,气泡内部总归含有液体或者气体. 因此他们 调整工艺,想办法去除助焊剂,溶剂等液体或者进行合金体的凝固收缩 .[3].这样一来, 所有去除气泡的方法必须遵从一个原则: 在焊点凝固的期间,确保合金体内部的气体 或液体能够消除. 当有大面积的焊点或类似 BGA 的大元件需要焊接时, 这种现象尤 为明显. 蒸汽炉的一般理念:
无气泡焊接有很大的优势: 但是周期时间须增加. 无论如何只是增加了 25 秒. 这其 中包括了 10 秒的保压时间, 产生真空的时间, 退回至常压时间. 虽然时间有所牺牲, 但却赢得了产品质量,具备很好的性价比. 参考书
[1] Pillar, W.O.; SMT Inspection Versus Performance; Proceedings of the Technical Session; Nepcon West 1993 [2] Lea, C.; Evidence that Visual Inspection Criteria for Solder Joints are no Indication of Reliability; Proceedings of the Technical Session; Nepcon West 1994 [3] Barnes, P. W.; Pressure Variation Method for Fluxless, Void-Free Ball/Chip Attach; Proceedings of the Technical Session; Nepcon West 1999 [4] Lee, N.-C.; Soldering For Area Array Packages; Proceedings of the Technical Session; Nepcon West 1999 [5] Morrison, G. & K. Lyne; Curtailing Voids in Fine Pitch Ball Gid Array Solder Joints; Proceedings of the Technical Session ;SMI, 1999
在合作的客户进行了很多真空的实验来确定真空裨益的最适合时段. 太早使用各种 压力将会阻碍焊点的润湿性能, 因为催化剂会挥散, 或者溶剂的损失而导致无效. 在 金属凝固阶段使用负压将变得毫无用处, 因为合金粘度已经非常高, 足以抵制气泡从 内部传送出去. 另外对于及时的真空时刻, 问题在于真空的质量. 通过几种不同的设定比较, 优化得 到真空去除气泡的最优时间. 我们确定的最优值是 30 torr [0.58 psi]. 这个压力设定 含盖了合适的保温时间的压力(约 10 秒) 获得无气泡的焊点. 研究发现这种状况转化为带来更为惊喜并且持续 稳定的工艺. 当前的任务就是考虑如何构造这种设 备以便用于大批量的高效生产.