原子合金价格走势_原子合金价格走势
1.钒钛什么用?
2.铜价现在多少钱一吨
3.现时黄金价多少一克
4.国际金价在哪里看
5.表面装贴技术
钒钛什么用?
钛的硬度与钢铁差不多,而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半,钛虽然稍稍比铝重一点,它的硬度却比铝大2倍。现在,在宇宙火箭和导弹中,就大量用钛代替钢铁。据统计, 目前世界上每年用于宇宙航行的钛,已达一千吨以上极细的钛粉,还是火箭的好燃料,所以钛被誉为宇宙金属,空间金属。
钛没有磁性,用钛建造的核潜艇不必担心磁性水雷的攻击。由于钛非常结实,能承受很高的压力,这种潜艇可以在深达4500米的深海中航行。
钛的耐热性很好,熔点高达1725℃。在常温下,钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。就连最凶猛的酸——王水,也不能腐蚀它。钛不怕海水,有人曾把一块钛沉到海底,五年以后取上来一看,上面粘了许多小动物与海底植物,却一点也没有生锈,依旧亮闪闪的。
钛耐腐蚀,所以在化学工业上常常要用到它。过去,化学反应器中装热硝酸的部件都用不锈钢。不锈钢也怕那强烈的腐蚀剂——热硝酸,每隔半年,这种部件就要统统换掉。现在,用钛来制造这些部件,虽然成本比不锈钢部件贵一些,但是它可以连续不断地使用五年,计算起来反而合算得多。
当超音速飞机飞行时,它的机翼的温度可以达到500℃。如用比较耐热的铝合金制造机翼,一到二三百度也会吃不消,必须有一种又轻、又韧、又耐高温的材料来代替铝合金乙钛恰好能够满足这些要求。钛还能经得住零下一百多度的考验,在这种低温下,钛仍旧有很好的韧性而不发脆。
利用钛和锆对空气的强大吸收力,可以除去空气,造成真空。比方,利用钛制成的真空泵,可以把空气抽到只剩下十万万万分之一。
二氧化钛是世界上最白的东西, l克二氧化钛可以把 450多平方厘米的面积涂得雪白。它比常用的白颜料一—锌钡白还要白5倍,因此是调制白油漆的最好颜料。世界上用作颜料的二氧化钛,一年多到几十万吨。二氧化钛可以加在纸里,使纸变白并且不透明,效果比其他物质大10倍,因此,钞票纸和美术品用纸就要加二氧化钛。此外,为了使塑料的颜色变浅,使人造丝光泽柔和,有时也要添加二氧化钛。在橡胶工业上,二氧化钛还被用作为白色橡胶的填料。
四氯化钛是种有趣的液体,它有股刺鼻的气味,在湿空气中便会大冒白烟——它水解了,变成白色的二氧化钛的水凝胶。在军事上,人们便利用四氯化钛的这股怪脾气,作为人造烟雾剂。特别是在海洋上,水气多,一放四氯化钛,浓烟就象一道白色的长城,挡住了敌人的视线。在农业上,人们利用四氟化钛来防霜。
钛酸钡晶体有这样的特性:当它受压力而改变形状的时候,会产生电流,一通电又会改变形状。于是,人们把钛酸钡放在超声波中,它受压便产生电流,由它所产生的电流的大小可以测知超声波的强弱。相反,用高频电流通过它,则可以产生超声波。现在,几乎所有的超声波仪器中,都要用到钛酸钡。除此之外,钛酸钡还有许多用途。例如:铁路工人把它放在铁轨下面,来测量火车通过时候的压力;医生用它制成脉搏记录器。用钛酸钡做的水底探测器,是锐利的水下眼睛,它不只能够看到鱼群,而且还可以看到水底下的暗礁、冰山和敌人的潜水艇等。
钒
如果说钢是虎,那么钒就是翼,钢含钒犹如虎添翼。只需在钢中加入百分之几的钒,就能使钢的弹性、强度大增,抗磨损和抗爆裂性极好,既耐高温又抗奇寒,难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门,到处可见到钒的踪迹。此外,钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一,有“化学面包”之称。看来,凡娜迪丝的“儿子”在人间正大受宠爱。
主要用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂。把钒掺进钢里,可以制成钒钢。钒钢比普通钢结构更紧密,韧性、弹性与机械强度更高。钒钢制的穿甲弹,能够射穿40厘米厚的钢板。但是,在钢铁工业上,并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢,而是直接用含钒的铁矿炼成钒钢。
钒的盐类的颜色真是五光十色,有绿的、红的、黑的、黄的,绿的碧如翡翠,黑的犹如浓墨。如二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色,四价钒盐呈浅蓝色,四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二钒则是红色的。这些色彩缤纷的钒的化合物,被制成鲜艳的颜料:把它们加到玻璃中,制成彩色玻璃,也可以用来制造各种墨水。
钒的化合物不但有丰富的色彩,还有极强的毒性。如果人体内的钒盐过多,就会得病。但让人意外的是,如果在牛和猪的饲料中加入微量的钒盐,却能使它们的食量增加,脂肪层加厚。
高等动物的血液中含有铁离子,铁离呈规出的是红色,所以高等动物的血液就是红色的。低等动物的血液中含的是铜离子,铜离子的溶液是蓝色的,比如硫酸铜溶液是天蓝色的,因而低等动物的血液是蓝色的。居于它们之间的那些动物的血液中含有三价钒离子,细心的小朋友会记得三价钒离子显绿色,所以这些动物的血液就是绿色的。
铜价现在多少钱一吨
截至2021年8月,铜价格50520-50540元/吨。
铜(Cuprum)是一种金属元素,也是一种过渡元素,化学符号Cu,英文copper,原子序数29。纯铜是柔软的金属,表面刚切开时为红橙色带金属光泽,单质呈紫红色。延展性好,导热性和导电性高,因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料。
也可用作建筑材料,可以组成众多种合金。铜合金机械性能优异,电阻率很低,其中最重要的数青铜和黄铜。此外,铜也是耐用的金属,可以多次回收而无损其机械性能。
研究历史
人类使用铜及其合金已有数千年历史。古罗马时期铜的主要开地是塞浦路斯,因此最初得名cyprium(意为塞浦路斯的金属),后来变为cuprum,这是其英语(copper)、法语(cuivre)和德语(Kupfer)的来源。
铜是人类最早使用的金属之一。早在史前时代,人们就开始掘露天铜矿,并用获取的铜制造武器、式具和其他器皿,铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。
现时黄金价多少一克
371.10 元/克 2021-12-17 中国黄金基础金价 367.00 元/克 2021-12-16 中国黄金基础金价 367.40 元/克 2021-12-15中国黄金基础金价。
1.黄金(Gold)是化学元素金(Au)的单质形式,是一种软的,金**的,抗腐蚀的贵金属。金是较稀有、较珍贵和极被人看重的金属之一。国际上一般黄金都是以盎司为单位,中国古代是以“两”作为黄金单位,是一种非常重要的金属。不仅是用于储备和投资的特殊通货,同时又是首饰业、电子业、现代通讯、航天航空业等部门的重要材料。黄金的化学符号为Au,金融上的英文代码是XAU或者是GOLD。Au的名称来自一个罗马神话中的黎明女神欧若拉(Aurora)的一个故事,意为闪耀的黎明。
2.黄金的颜色为金**,金属光泽,难分解。密度19.3g/cm3,熔点1064.4℃;具良好的延展性,能压成薄箔,具极高的传热性和导电性,纯金的电阻为2.4P。纯金具有良好的抗化学腐蚀性,是最好的电镀材料。
3.黄金作为一种贵金属,有良好的物理特性,“真金不怕火炼”就是金的化学稳定性很高,不容易与其他物质发生化学反应,不必担心会氧化变色。即使是在熔融状态下也不会氧化变色,冷却后照样金光闪闪。密度大,手感沉甸。韧性和延展性好,良好导性。纯金具有艳丽的**,但掺入其他金属后颜色变化较大,如金铜合金呈暗红色,含银合金呈浅**或灰白色。金易被磨成粉状,这也是金在自然界中呈分散状的原因,纯金首饰也易被磨损而减少分量。
4.在门捷列夫周期表中金的原子序数为79,即金的原子核含有79个质子,质子带正电荷。同时,由于符合半满规则,因此,金具有很好的化学稳定性,在金属市场上金与钌、铑、钯、锇、铱、铂等金属统称为贵金属。 黄金虽是一种很柔软的金属,但不及铅和锡两种金属。在纯金上用指甲可划出痕迹,这种柔软性使黄金非常易于加工,然而这点对装饰品的制造者来说,又很不理想,因为这样很容易使装饰品蹭伤,使其失去光泽以至影响美观。所以在用黄金制作首饰时,一般都要添加铜和银,以提高其硬度。 黄金易锻造、易延展,可碾成厚度为0.001毫米的透明和透绿色的金箔。0.5克的黄金可拉成160米长的金丝。
国际金价在哪里看
实时的国际金价一般是指现货黄金的最新报价。现在,投资者无须再寻寻觅觅,只需在正规的现货黄金平台交易商的首页,就可以查看即时的报价。当然投资者也可以在下载集金号软件,以更专业的方式查看最新的黄金价格走势。
黄金:
黄金(Gold)是化学元素金(Au)的单质形式,是一种软的,金**的,抗腐蚀的贵金属。金是较稀有、较珍贵和极被人看重的金属之一。国际上一般黄金都是以盎司为单位,中国古代是以“两”作为黄金单位,是一种非常重要的金属。不仅是用于储备和投资的特殊通货,同时又是首饰业、电子业、现代通讯、航天航空业等部门的重要材料。
黄金的化学符号为Au,金融上的英文代码是XAU或者是GOLD。Au的名称来自一个罗马神话中的黎明女神欧若拉(Aurora)的一个故事,意为闪耀的黎明。
截至2021年10月12日,黄金价格1760美元/盎司。
可锻性:
首屈一指。可以造成极薄易于卷起的金片。1盎司重的金可以锤薄至400万分之1尺厚及100平方_面积大。古代人将它锤成薄片,来铺成庙宇和皇宫上面做装饰。这些都可以说明黄金拥有的柔韧性、可锻性。
黄金的颜色为金**,金属光泽,难分解。密度19.3g/cm3,熔点1064.4℃;具良好的延展性,能压成薄箔,具极高的传热性和导电性,纯金的电阻为2.4P。纯金具有良好的抗化学腐蚀性,是最好的电镀材料。
黄金作为一种贵金属,有良好的物理特性,“真金不怕火炼”就是金的化学稳定性很高,不容易与其他物质发生化学反应,不必担心会氧化变色。即使是在熔融状态下也不会氧化变色,冷却后照样金光闪闪。密度大,手感沉甸。韧性和延展性好,良好导性。纯金具有艳丽的**,但掺入其他金属后颜色变化较大,如金铜合金呈暗红色,含银合金呈浅**或灰白色。金易被磨成粉状,这也是金在自然界中呈分散状的原因,纯金首饰也易被磨损而减少分量。
在门捷列夫周期表中金的原子序数为79,即金的原子核含有79个质子,质子带正电荷。同时,由于符合半满规则,因此,金具有很好的化学稳定性,在金属市场上金与钌、铑、钯、锇、铱、铂等金属统称为贵金属。
黄金虽是一种很柔软的金属,但不及铅和锡两种金属。在纯金上用指甲可划出痕迹,这种柔软性使黄金非常易于加工,然而这点对装饰品的制造者来说,又很不理想,因为这样很容易使装饰品蹭伤,使其失去光泽以至影响美观。所以在用黄金制作首饰时,一般都要添加铜和银,以提高其硬度。
黄金易锻造、易延展,可碾成厚度为0.001毫米的透明和透绿色的金箔。0.5克的黄金可拉成160米长的金丝。
表面装贴技术
无铅焊接
考虑到环境和健康的因素,欧盟已通过立法将在2008年停止使用含铅钎料,美国和日本也正积极考虑通过立法来减少和禁止铅等有害元素的使用。 铅的毒害目前全球电子行业用钎料每年消耗的铅约为20000t,大约占世界铅年总产量的5%。铅和铅的化合物已被环境保护机构(EPA)列入前17种对人体和环境危害最大的化学物质之一。 无铅钎料 目前常用的含铅合金焊料粉末有锡一铅(Sn-Pb)、锡一铅一银(Sn-Pb-Ag)、锡一铅一铋(Sn-Pb-Bi)等,常用的合金成分为63%Sn/37%Pb以及62%Sn/36%Pb/2%Ag。不同合金比例有不同的熔化温度。对于标准的Sn63和Sn62焊料合金来说,回流温度曲线的峰值温度在203到230度之间。然而,大部分的无铅焊膏的熔点比Sn63合金高出30至45度,因此, 无铅钎料的基本要求目前国际上公认的无铅钎料定义是:以Sn为基体,添加了Ag、Cu、Sb、In其它合金元素,而Pb的质量分数在0.2%以下的主要用于电子组装的软钎料合金。无铅钎料不是新技术,但今天的无铅钎料研究是要寻求年使用量为5~6万吨的Sn-Pb钎料的替代产品。因此,替代合金应该满足以下要求:
(1)其全球储量足够满足市场需求。某些元素,如铟和铋,储量较小,因此只能作为无铅钎料中的微量添加成分;
(2)无毒性。某些在考虑范围内的替代元素,如镉、碲是有毒的。而某些元素,如锑,如果改变毒性标准的话,也可以认为是有毒的;
(3)能被加工成需要的所有形式,包括用于手工焊和修补的焊丝;用于钎料膏的焊料粉;用于波峰焊的焊料棒等。不是所有的合金能够被加工成所有形式,如铋的含量增加将导致合金变脆而不能拉拔成丝状;
(4)相变温度(固/液相线温度)与Sn-Pb钎料相近;
(5)合适的物理性能,特别是电导率、热导率、热膨胀系数;
(6)与现有元件基板/引线及PCB材料在金属学性能上兼容;
(7)足够的力学性能:剪切强度、蠕变抗力、等温疲劳抗力、热机疲劳抗力、金属学组织的稳定性;
(8)良好的润湿性;
(9)可接受的成本价格。
新型无铅钎料的成本应低于 22.2/kg,因此其中In的质量分数应小于1.5%,Bi含量应小于2.0%。 早期的研发集中于确定新型合金成分、多元相图研究和润湿性、强度等基本性能考察。后期的研发主要集中于五种合金系列:SnCu、SnAg、SnAgCu、SnAgCuSb和SnAgBi。并深入探讨其疲劳性能、生产行为和工艺优化。 表2.3 NCMS美国国家制造科学中心提出的无铅钎料性能评价标准 IPC也于2000年6月发布了研究报告“A guide line for assembly of lead-free electronics”。
目前国际上关于无铅钎料的主要结论如下:现在已经有很多种无铅钎料面世没有一种能够为SnPb钎料的直接替代提供全面的解决方案。
(1)对于某些特殊的工艺过程,某些特定的无铅钎料可以实现直接替代;
(2)目前而言,最吸引人的无铅钎料是Sn-Ag-Cu系列。其他有潜力的组合包括Sn-0.7Cu、Sn-3.5Ag和Sn-Ag-Bi;
(3)目前还没有合适的高铅高熔点钎料的无铅替代品;
(4)目前看来,钎剂的化学系统不需要进行大的变动;
(5)无铅钎料形成焊点的可靠性优于SnPb合金。
几种无铅钎料的对比
(1)SnCu:价格最便宜;熔点最高;力学性能最差。
(2)SnAg:力学性能良好,可焊性良好,热疲劳可靠性良好,共晶成分时熔点为221℃。SnAg和SnAgCu组合之间的差异很小,其选择主要取决于价格、供货等其他因素。
(3)SnAgCu(Sb):直到最近几年才知道Sn-Ag-Cu之间存在三元共晶,且其熔点低于Sn-Ag共晶,当然该三元共晶的准确成分还存在争议。与Sn-Ag和Sn-Cu相比,该组合的可靠性和可焊性更好。而且加入0.5%Sb后还可以进一步提高其高温可靠性。
(4)SnAgBi(Cu)(Ge):熔点较低,200~210℃;可靠性良好;在所有无铅钎料中可焊性最好,已得到Matsushita确认;加入Cu或Ge可进一步提高强度;缺点是含Bi带来润湿角上升缺陷的问题。
(5)SnZnBi:熔点最接近于Sn-Pb共晶;但含Zn带来很多问题,如钎料膏保存期限、大量活性钎剂残渣、氧化问题、潜在腐蚀性问题。目前不推荐使用。 2.2 选择合金 由上,本次回流工艺设计焊料合金用Sn/Ag/Cu合金(Sn/Ag3.0/Cu0.5),因为该合金被认为是国际工业中的首选并且得到了工业和研究公会成员的推荐。因为虽然一些公会还提议并且研究了另一种合金Sn/0.7Cu(质量百分比),一些企业在生产中也有用这种合金。但是相对Sn/Cu合金的可靠性和可湿性,另外考虑到在回流焊和波峰焊中用同种合金,Sn/Ag/Cu合金便成为工艺发展试验最好的选择。 Sn/Ag3.0/Cu0.5合金性能: 溶解温度:固相线217℃/液相线220℃;成本:0.10美元/cm3 与Sn/Cu焊料价格比:2.7 机械强度:48kg/mm2 延伸率:75% 湿润性:良 由Sn/Ag/Cu合金性能可知:焊料合金熔融温度比原Sn/Pb合金高出36℃,形成商品化后的价格也比原来提高。工艺焊接温度用日本对此合金焊料的推荐工艺曲线,见图2.1。
日本推荐的无铅回流焊典型工艺曲线 说明:推荐的工艺曲线上有三个重要点:
(1) 预热区升温速度要尽量慢一些(选择数值2~3℃/s),以便控制由焊膏的塌边而造成焊点的桥接、焊锡球等。
(2) 预热要求必须在(45~90sec、120~160℃)范围内,以控制由PCB基板的温差及焊剂性能变化等因素而发生回流焊时的不良。
(3) 焊接的最高温度在230℃以上,保持20~30sec,以保证焊接的湿润性。 冷却速度选择-4℃/s 6 回流焊中出现的缺陷及其解决方案 焊接缺陷可以分为主要缺陷、次要缺陷和表面缺陷。凡使SMA功能失效的缺陷称为主要缺陷;次要缺陷是指焊点之间润湿尚好,不会引起SMA功能丧失,但有影响产品寿命的可能的缺陷;表面缺陷是指不影响产品的功能和寿命。它受许多参数的影响,如焊膏、基板、元器件可焊性、印刷、贴装精度以及焊接工艺等。我们在进行SMT工艺研究和生产中,深知合理的表面组装工艺技术在控制和提高SMT生产质量中起着至关重要的作用。
回流焊中的锡珠
(1) 回流焊中锡珠形成的机理 回流焊中出现的锡珠(或称焊料球),常常藏于矩形片式元件两焊端之间的侧面或细间距引脚之间,如图6.1、6.2。在元件贴装过程中,焊膏被置于片式元件的引脚与焊盘之间,随着印制板穿过回流焊炉,焊膏熔化变成液体,如果与焊盘和器件引脚等润湿不良,液态焊料会因收缩而使焊缝填充不充分,所有焊料颗粒不能聚合成一个焊点。部分液态焊料会从焊缝流出,形成锡珠。因此,焊料与焊盘和器件引脚的润湿性差是导致锡珠形成的根本原因。 图6.1 片式元件一例有粒度稍大的锡球 图6.2 比引脚四周有分散的锡球 锡膏在印刷工艺中,由于模板与焊盘对中偏移,若偏移过大则会导致锅膏漫流到焊盘外,加热后容易出现锡珠。贴片过程中Z轴的压力是引起锡珠的一项重要原因,往往不被人们历注意,部分贴片机由于Z铀头是依据元件的厚度来定位.故会引起元件贴到PCB上一瞬间将锡蕾挤压到焊盘外的现象,这部分组喜明显会引起锡珠。这种情况下产生的锡珠尺寸稍大,通常只要重新调节Z铀高度,就能防止锡珠的产生。
(2) 原因分析与控制方法 造成焊料润湿性差的原因很多,以下主要分析与相关工艺有关的原因及解决措施:
(1) 回流温度曲线设置不当。焊膏的回流与温度和时间有关,如果未到达足够的温度或时间,焊膏就不会回流。预热区温度上升速度过快,时间过短,使焊膏内部的水分和溶剂未完全挥发出来,到达回流焊温区时,引起水分、溶剂沸腾,溅出锡珠。实践证明,将预热区温度的上升速度控制在1~4℃/s是较理想的。
(2) 如果总在同一位置上出现锡珠,就有必要检查金属模板设计结构。模板开口尺寸腐蚀精度达不到要求,焊盘尺寸偏大,以及表面材质较软(如铜模板),会造成印刷焊膏的外形轮廓不清晰,互相桥接,这种情况多出现在对细间距器件的焊盘印刷时,回流焊后必然造成引脚间大量锡珠的产生。因此,应针对焊盘图形的不同形状和中心距,选择适宜的模板材料及模板制作工艺来保证焊膏印刷质量。
(3) 如果从贴片至回流焊的时间过长,则因焊膏中焊料粒子的氧化,焊剂变质、活性降低,会导致焊膏不回流,产生锡珠。选用工作寿命长一些的焊膏(我们认为至少4h),则会减轻这种影响。
(4) 另外,焊膏错印的印制板清洗不充分,会使焊膏残留于印制板表面及通孔中。回流焊之前,贴放元器件时,使印刷焊膏变形。这些也是造成锡珠的原因。因此应加强操作者和工艺人员在生产过程中的责任心,严格遵照工艺要求和操作规程进行生产,加强工艺过程的质量控制。 6.2 立片问题(曼哈顿现象) 形片式元件的一端焊接在焊盘上,而另一端则翘立,这种现象就称为曼哈顿现象,见图6.5。引起这种现象的主要原因是元件两端受热不均匀,焊膏熔化有先后所致。在以下情况会造成元件两端受热不均匀: 图6.5 立片现象 图6.6 元件偏离焊盘故两侧受力不平衡产生立片现象 。
(1)元件排列方向设计不正确。我们设想在回流焊炉中有一条横跨炉子宽度的回流焊限线,一旦焊膏通过它就会立即熔化,如图6.7所示。片式矩形元件的一个端头先通过回流焊限线,焊膏先熔化,完全浸润元件端头的金属表面,具有液态表面张力;而另一端未达到183℃液相温度,焊膏未熔化,只有焊剂的粘接力,该力远小于回流焊焊膏的表面张力,因而,使未熔化端的元件端头向上直立。因此,应保持元件两端同时进入回流焊限线,使两端焊盘上的焊膏同时熔化,形成均衡的液态表面张力,保持元件位置不变。 图6.7 焊盘一侧锡青末熔化.两焊盘张力不平衡就会出现立碑。
(2)在进行汽相焊接时印制电路组件预热不充分。汽相焊是利用惰性液体蒸汽冷凝在元件引脚和PCB焊盘上时,释放出热量而熔化焊膏。汽相焊分平衡区和饱和蒸汽区,在饱和蒸汽区焊接温度高达217℃,在生产过程中我们发现,如果被焊组件预热不充分,经受100℃以上的温差变化,汽相焊的汽化力很容易将小于1206封装尺寸的片式元件浮起,从而产生立片现象。我们通过将被焊组件在高低温箱内145~150℃的温度下预热1~2min,然后在汽相焊的平衡区内再预热1min左右,最后缓慢进入饱和蒸汽区焊接,消除了立片现象。
(3)焊盘设计质量的影响。若片式元件的一对焊盘尺寸不同或不对称,也会引起印刷的焊膏量不一致,小焊盘对温度响应快,其上的焊膏易熔化,大焊盘则相反,所以,当小焊盘上的焊膏熔化后,在焊膏表面张力作用下,将元件拉直竖起。焊盘的宽度或间隙过大,也都可能出现立片现象。严格按标准规范进行焊盘设计是解决该缺陷的先决条件。 6.3 桥接 桥接也是SMT生产中常见的缺陷之一,它会引起元件之间的短路,遇到桥接必须返修。桥接这发生的过程。
(1)焊膏质量问题 锡膏中金属含量偏高,特别是印刷时间过久后.易出现金属含量增高;焊膏黏度低,预热后漫流到焊盘外;焊膏塌落度差,预热后汉漫到焊盘外,均会导致IC引脚桥接。 解决办法是调整锡膏。
(2)印刷系统 印刷机重复精度差,对位不齐,锡膏印刷到银条外,这种情况多见于细间距QFP生产;钢板对位不好和PCB对位不好以及钢板窗口尺寸/厚度设计不对与PCB焊盘设计合金镀层不均匀,导致的锡膏量偏多,均会造成桥接。 解决方法是调整印刷机,改善PCB焊盘涂覆层。
(3)贴放 贴放压力过大,锡膏受压后浸沉是生产中多见的原因,应调整Z轴高度。若有贴片精度不够,元件出现移位及IC引脚变形,则应针对原因改进。
(4)预热 升温速度过快,锡膏中溶剂来不及挥发。 6.4 吸料/芯吸现象 芯吸现象又称抽芯现象是常见焊接缺陷之一如图6.8,多见于汽相回流焊中。芯吸现象是焊料脱离焊盘沿引脚上行到引脚与芯片本体之间,会形成严重的虚焊现象。 图6.8 芯吸现象 产生的原因通常认为是元件引脚的导热率大.升温迅速,以致焊料优先润湿引脚,焊料与引脚之间的润湿力远大于焊料与焊盘之间的润湿力,引脚的上翘更会加剧芯吸现象的发生。在红外回流焊中,PCB基材与焊料中的有机助焊剂是红外线的优良吸收介质,而引脚却能部分反射红外线,相比而言,焊料优先熔化,它与焊盘的润湿力大于它与引脚之间的润湿力,故焊料不会沿引脚上升,发生芯吸现象的概率就小很多。 解决办法是:在汽相回流焊时应首先将SMA充分预热后再放入汽相炉中;应认真检查和保证PCB板焊盘的可焊性,可焊性不好的PCB不应用于生产;元件的共面性不可忽视,对共面性不良的器件不应用于生产。 6.5 焊接后印制板阻焊膜起泡 印制板组件在焊接后,会在个别焊点周围出现浅绿色的小泡,严重时还会出现指甲盖大小的泡状物,不仅影响外观质量,严重时还会影响性能,是焊接工艺中经常出现的问题之一。 阻焊膜起泡的根本原因,在于阻焊膜与阳基材之间存在气体/水蒸气。微量的气体/水蒸气会夹带到不同的工艺过程,当遇到高温时,气体膨胀,导致阻焊膜与阳基材的分层。焊接,焊盘温度相对较高,故气泡首先出现在焊盘周围。 现在加工过程经常需要清洗,干燥后再做下道工序,如腐刻后,应干燥后再贴阻焊膜,此时若干燥温度不够,就会夹带水汽进入下道工序。PCB加工前存放环境不好,湿度过高,焊接时又没有及时干燥处理;在波峰焊工艺中,经常使用含水的助焊剂,若PCB预热温度不够,助焊剂中的水汽会沿通孔的孔壁进入到PCB基板的内部,焊盘周围首先进入水汽,遇到焊接高温后这些情况都会产生气泡。 解决办法是; (1)应严格控制各个环节,购进的PCB应检验后入库.通常标准情况下,不应出现起泡现象; (2)PCB应存放在通风干燥环境下,存放期不超过6个月; (3)PCB在焊接前应放在烘箱中预烘105℃/4h~6h; 6.6 PCB扭曲 PCB扭曲问题是SMT大生产中经常出现的问题,它会对装配及测试带来相当大的影响,因此在生产中应尽量避免这个问题的出现,PCB扭曲的原因有如下几种: (1) PCB本身原材料选用不当,PCB的Tg低,特别是纸基PCB,其加工温度过高,会使PCB变弯曲。 (2) PCB设计不合理,元件分布不均会造成PCB热应力过大,外形较大的连接器和插座也会影响PCB的膨胀和收缩,乃至出现永久性的扭曲。 (3)双面PCB,若一面的铜箔保留过大(如地线),而另一面铜箔过少,会造成两面收缩不均匀而出现变形。 (4)回流焊中温度过高也会造成PCB的扭曲。 针对上述原因,其解决办法如下:在价格和空间容许的情况下,选用Tg高的PCB或增加PCB的厚度,以取得最佳长宽比;合理设计PCB,双面的钢箔面积应均衡,在没有电路的地方布满钢层,并以网络形式出现,以增加PCB的刚度,在贴片前对PCB进行预热,其条件是105℃/4h;调整夹具或夹持距离,保证PCB受热膨胀的空间;焊接工艺温度尽可能调低;已经出现轻度扭曲时,可以放在定位夹具中,升温复位,以释放应力,一般会取得满意的效果。 6.7 IC引脚焊接后引脚开路/虚焊 IC引脚焊接后出现部分引脚虚焊,是常见的焊接缺陷,产生的原因很多,主要原因,一是共面性差,特别是QFP器件.由于保管不当,造成引脚变形,有时不易被发现(部分贴片机没有检查共面性的功能),产生的过程如图6.9所示。 图6.9 共面性差的元件焊接后出现需焊 因此应注意器件的保管,不要随便拿取元件或打开包装。二是引脚可焊性不好。IC存放时间长,引脚发黄,可焊性不好也会引起虚焊,生产中应检查元器件的可焊性,特别注意比存放期不应过长(制造日期起一年内),保管时应不受高温、高湿,不随便打开包装袋。三是锡膏质量差,金属含量低,可焊性差,通常用于QFP器件的焊接用锡膏,金属含量应不低于90%。四是预热温度过高,易引起IC引脚氧化,使可焊性变差。五是模板窗口尺寸小,以致锡膏量不够。通常在模板制造后,应仔细检查模板窗口尺寸,不应太大也不应太小,并且注意与PCB焊盘尺寸相配套。 6.8片式元器件开裂 在SMC生产中,片式元件的开裂常见于多层片式电容器(MLCC),其原因主要是效应力与机械应力所致。 (1)对于MLCC类电容来讲,其结构上存在着很大的脆弱性,通常MLCC是由多层陶瓷电容叠加而成,强度低,极不耐受热与机械力的冲击。 (2)贴片过程中,贴片机z轴的吸放高度,特别是一些不具备z轴软着陆功能的贴片机,吸放高度由片式元件的厚度而不是由压力传感器来决定,故元件厚度的公差会造成开裂。 (3)PCB的曲翘应力,特别是焊接后,曲翘应力容易造成元件的开裂。 (4)一些拼板的PCB在分割时,会损坏元件。 预防办法是:认真调节焊接工艺曲线,特别是预热区温度不能过低;贴片时应认真调节贴片机z轴的吸放高度;应注意拼板的刮刀形状;PCB的曲翘度.特别是焊接后的曲翘度,应有针对性的校正,如是PCB板材质量问题,需另重点考虑。 6.9其他常见焊接缺陷 (1)差的润湿性 差的润湿性,表现在PCB焊盘吃锡不好或元件引脚吃锡不好。 产生的原因:元件引脚PCB焊盘已氧化/污染;过高的回流焊温度;锡膏的质量差。均会导致润湿性差,严重时会出现虚焊。 (2)锡量很少 锡量很少,表现在焊点不饱满,IC引脚根弯月面小。 产生原因:印刷模板窗口小;灯芯现象(温度曲线差);锡膏金属含量低。这些均会导致锡量小,焊点强度不够。 (3)引脚受损 引脚受损,表现在器件引脚共面性不好或弯曲,直接影响焊接质量。 产生原因:运输/取放时碰坏。为此应小心地保管元器件,特别是FQFP。 (4)污染物覆盖了焊盘 污染物覆盖了焊盘,生产中时有发生。 产生原因:来自现场的纸片;来自卷带的异物;人手触摸PCB焊盘或元器件;字符图位置不对。因而生产时应注意生产现场的清洁,工艺应规范。 (5)锡膏量不足 锡膏量不足,生产中经常发生的现象。 产生原因:第一块PCB印刷/机器停止后的印刷;印刷工艺参数改变;钢板窗口堵塞;锡膏品质变坏。上述原因之一,均会引起锡音量不足,应针对性解决问题。 (6)锡膏呈角状 锡膏呈角状,生产中经常发生,且不易发现、严重时会连焊。 产生原因:印刷机的抬网速度过快;模板孔壁不光滑,易使锡膏呈元宝状。 7 总结 目前国内外已经对无铅焊接技术进行了大量的研究,对提出的多种无铅焊料包括Sn-Cu系列、Sn-Ag-Cu系列、Sn-Ag-Bi-Cu系列、Sn-Bi系列、Sn-Sb系列等都有较为深入的研究。国际工业研究会等电子行业协会对典型的合金材料例如Sn-Ag-Cu系列的几种合金比例也有推荐的工艺参数;一些有实力的企业更是在此研究成果的基础上进行反复试验研究对工艺参数不断优化,尽可能取得最大程度上的效益。本课题参照国内外文献资料和有关期刊,选择适当参数;并选定SMT相关网站中登出市场上符合工艺要求的回流焊设备组成无铅回流焊的工艺过程。最后对焊接过程中可能出现的焊接缺陷作出理论分析,并提出相对的解决方案。 本课题是工艺的理论研究,由于设备欠缺、更因为本人SMT方面知识的浅薄不全面,出现谬误在所难免。望各位批评指正,不胜感激。
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