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炉温曲线测试仪(炉温曲线测试仪常见故障的解决方法)
发布时间:2023-11-11 07:47:15 admin 阅读:59
1、摘要、随着电子信息工业的全面发展和不断升级,电子元器件的应用已经逐步渗透到各行各业,然而电子元器件的焊端氧化问题一直困扰着业界同仁。
2、本文从电子元器件焊端氧化的机理入手,对焊端氧化的原因进行分析,依其原因逐步追溯出焊端氧化的可焊性解决方案。
3、并试图探究出焊端氧化的可焊性标准。
4、关键词、电子元器件氧化可焊性正文、随着SMT技术在计算机、网络通信、消费类电子以及汽车电子等产品中的广泛应用,SMT产业越来越明晰地预示着它将迎来发展历史上的黄金时期。
5、目前我国电子元器件的片式化率虽已超过60%,但相对国际上电子产品的SMT化率90%而言,仍然存在一定的差距,因此可以说我国SMT产业仍有良好发展空间。
6、SMT产业的健康发展离不开产业的上下游各个环节的共同繁荣。
7、SMT生产主要是通过丝印机将锡膏印刷到电路板上睁袭粗,然后利用贴片机将电子元器件贴装到电路板的相应位置,再过回流炉便完成PCB贴片元器件的焊接。
8、在这一过程中,可能会因丝印不良、贴装不准、炉温不当等各种原因造成虚焊、偏移、锡球、短路、桥接等焊接缺陷,本文仅从电子元器件焊端氧化这一困扰电子加工业的难题进行粗浅的探究,希求找到解决电子元器件焊端氧化的有效方法,以实现其可焊。
9、氧化,顾名思义就是电子元器件的焊端和空气中的氧气发生化学反应,产生一些金属氧化物附在焊盘的表层,影响了焊锡、PCB及元器件件本体的充分接触,而形成不可靠的焊接。
10、目前,市场上的电子元器件的焊端材质一般都是金属铜、铝,再镀上Sn/Bi、Sn/Ag、Sn/Cu等,几乎所有的电子元器件均含有金属铜的成分,当外界环境满足金属铜发生化学反应的条件,便在电子元器件的焊端发生氧化反应,生成红褐色氧化亚铜(Cu2O方程式是、4Cu+O2=2Cu2O),这就是我们经常看到的焊端呈现红褐色的原因,可有时我们发现焊端呈现的是灰黑色的,那是因为氧化亚铜进一步氧化生成黑色的氧化铜(CuO方程式是、2Cu2O+O2=4CuO)的缘故,又有时候我们发现焊端出现一层绿膜,那是更为严重的氧化反应,铜和空气中的氧气(O2)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)发生化学反应生成碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3又叫铜绿方程式是、2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3)。
11、有时候我们也把氧化亚铜称为“红色氧化铜”,有些不太严谨的时候把氧化亚铜也叫做氧化铜,可以认为是一种广义的氧化铜。
12、这便是我们通常见到的电子元器件焊端氧化表现出的基本现象。
13、当然了,从颜色上我们可以明显地看出焊端的氧化现象,可有的氧化现象并不怎么明显,无法从颜色上进行分析,但又确实是氧化造成了焊接不良,这时我们用什么方法来证明它的氧化现象呢?下面我们将列出几种证明氧化的方法、用橡皮擦拭焊端后再进行焊接,看能否上锡。
14、将不能焊的焊盘用砂纸打磨一下,看其颜色是否变化。
15、用酒精擦拭焊端,然后再加助焊剂,调节炉温或烙铁,看焊接效果是否好转。
16、换个同料不同批次的电子元器件,用同样的工艺条件过炉或电烙铁焊接,比较两次焊接的效果便可得出结论。
17、用显微镜进行精细观察,看其颜色是否有轻度变化。
18、用可焊性测试仪测量电子元器件的可焊性。
19、用半自动生化分析仪测铜离子含悉镇量,这种方法多用于实验室。
20、以上方法有时可以只用其中一项便可得出结论,但有时氧化现象很不明显,需要几种方法综合使用、不断尝试才能得出正确的结论。
21、那么,到底是什么原因造成了电禅谨子元器件的氧化呢?这要从氧化的机理上查找问题的根源。
22、发生氧化反应的本质是化合价升高,失去电子,铜作为还原剂被氧化生成氧化产物。
23、发生这一反应要满足适当的条件(有空气、氧化剂或化学试剂)。
24、具体到电子元器件上主要是指氧气或一些高价金属氧化物、高价金属盐、硝酸、硫酸硝基物、亚硝基物、过氧酸等化学品与裸露的电子元器件因充分接触在一起而缺乏有效的隔离措施所发生氧化反应,致使电子元器件焊端氧化,使其无法进行有效焊接。
25、一般情况下,这与我们的物料管理和环境条件控制有着极大的关系。
26、那么电子元器件的存放条件和作业过程中的环境控制具体表现在哪些些方面呢?一般电子元器件的贮存均与温度和湿度相关,另外还要包括一个保质期的限制,大部分温度要求22+/-5度,湿度小于70%,体质期为一年。
27、绝大部分电子产品都要求在干燥条件下作业和存放。
28、据有关数据统计,全球每年有1/4以上的工业制造不良品与潮湿的危害有关,对于电子工业,潮湿的危害已经成为影响产品质量的主要因素之一。
29、潮湿对半导体产业的危害主要表现在潮湿能透过IC塑料封装和从引脚等缝隙侵入IC内部,产生IC吸湿现象。
30、在SMT过程的加热环节中形成水蒸气,产生的压力导致IC树脂封装开裂,并使IC器件内部金属氧化,导致产品故障。
31、此外,当器件在PCB板的焊接过程中,因水蒸气压力的释放,亦会导致虚焊。
32、其它电子器件,如电容器、陶瓷器件、接插件、开关件、焊锡、PCB、晶体、硅晶片、石英振荡器、SMT胶、电极材料粘合剂、电子浆料、高亮度器件等,均会受到潮湿的危害。
33、而作业过程中的电子器件,比如、封装中的半成品到下一工序之间。
34、PCB封装前以及封装后到通电之间。
35、拆封后但尚未使用完的IC、BGA、PCB等。
36、等待锡炉焊接的器件。
37、烘烤完毕待回温的器件。
38、尚未包装的产成品等,亦会受到潮湿的危害。
39、另外,成品电子整机在仓储、运输过程中依然会受到潮湿的危害。
40、理想的情况下,电子元器件的存储环境湿度应该在40%以下,有些品种要求湿度更低。
41、现实条件下,我们如何用现代化的手段管理电子产品的存放环境?就让我们先来分析一下,电子产品的生产全过程。
42、我们关注的焦点主要是原料仓库、生产车间、成品仓库和运输车辆的温湿度。
43、传统的管理办法就是、由仓管员或管理人员不定时查看、记录仓库和车间的湿度值,发现异常情况即使用加湿或除湿设备控制仓库、车间的湿度。
44、这样的管理办法比较费时间和人力,而且记录的数据会因人为的因素,使数据显得不很是客观,这样的方法不太符合现代化企业管理的要求。
45、而在物流方面,企业基本没有办法管理运输车辆上的温湿度变化。
46、那么能有什么样的方法才能使企业管理既科学又规范呢?现在市面推出的温湿度自动记录仪是一种有效的解决办法。
47、这种设备一般由测量部分、仪器本体和PC界面三大部分组成。
48、其功能特点是、省去我们手工记录温湿度的烦琐,把查看温湿度数据的工作变得十分简易,记录间隔可以根据我们自己的具体情况从3秒到24小时可调,我们也可以在软件上设置温湿度警报的上下限,并且软件还具有数据分析的功能。
49、温湿度记录仪记录的信息包括日期、时间、温度湿度数据,数据分为表格数据和曲线数据,根据需要还可以实现实时报警功能,从而实现电子元器件的有效保管和强有力的控制。
50、我们做好了电子元器件的存储保管工作,并不意味着就不再发生焊端氧化的现象了。
51、毕竟我们人为可控的范围有一定限度,理想的不氧化状况从理论到现实都没能得到彻底的解决,尤其是当前正处在从有铅向无铅焊接过渡的特殊阶段,无铅材料、印刷板、元器件、检测等方面都没有标准,甚至可靠性的测试方法也没有标准的情况下,可靠性是非常让我们担忧的。
52、现阶段的无铅工艺,特别是在国内处于比较混乱的阶段,由于有铅和无铅混用时,特别是当无铅焊端的元器件采用有铅焊料和有铅工艺时发生严重的可靠性问题,这些问题不仅是当前过渡阶段无铅焊接要注意,而且对于过渡阶段的有铅焊接也是要注意的问题。
53、焊端氧化的可焊性更是没有一个标准可供大家套用,但是我们又不得不去尝试着寻找解决这一问题的办法。
54、当元器件焊端和引脚、印制电路基板的焊盘氧化或污染,或印制板受潮等情况下,再流焊时会产生润湿不良、虚焊、锡珠、空洞等焊接缺陷。
55、这些缺陷的造成都是氧化在作怪。
56、过去,我们发现这些不良,一般都直接拿去进行返修,并且认为返修后使焊点更加牢固,看起来更加完美,提高了电子组件的整体质量。
57、事实上这一传统观念并不正确。
58、因为返修工作是具有破坏性的,会缩短产品寿命,如果返修方法不正确,还会加重对元器件和印制电路板的损伤,甚至PCB会报废。
59、因此,我们解决焊端氧化的可焊性方法一定要小心,否则可能把我们引入新的误区。
60、为了避免陷入误区,我们首先做好的依然是避免氧化现象的发生,做好物料的保管、环境温湿度控制、设备保养和研究新材料,对电子元器件进行防氧化处理。
61、当然了,氧化无处不在,无时不在,它发生速度快,破化能力强,最可怕的是它几乎是不可避免的。
62、那么对氧化了的电子元器件我们如何处理呢?简单进行报废处理显然不是最可行的办法,毕竟我们还存在成本控制这一环节,在适当可控的范围内,对已经氧化的电子元器件进行一定的处理以确保其可焊性。
63、下面简单介绍几种常见的解决办法、根据IPC-M190J-STD-033标准,在高湿空气环境暴露后的SMD元件,必需将其放置在10%RH湿度以下的干燥箱中放置暴露时间的10倍时间,才能恢复元件的“车间寿命”,避免报废,以保障安全。
64、对于轻度氧化,因氧化层较薄,且氧化层呈现粉末状的引脚,可以拿绘图用的橡皮擦轻轻的将引脚表面的氧化层擦除干净。
65、另外还可以用无尘布沾取洗板水来进行擦洗,一般也能够将氧化物质去除掉。
66、对于较为严重的氧化,一般采用搪锡的方法,具体步骤是、①沾助焊剂助焊剂可以将松香溶解在酒精中制成,浓度越高越好,保证其能够很好的沾附在器件的引脚上。
67、②搪锡焊锡可选用与锡膏相同成分的合金成分,小锡炉的温度设定在350℃-400℃,搪锡时间3-5秒。
68、③整理搪锡后可能会有个别引脚有锡尖或短路,可用烙铁进行清理。
69、④检查经过搪锡处理过的引脚一般都能够达到焊接的要求,确保最终焊接的品质。
70、上面的方法主要是针对引脚间距在0.5mm以上的,对于间距为0.5mm、0.5mm以下以及BGA封装器件的就不适用,对于这类器件可在焊接前在引脚或锡球上涂松香助焊剂,然后在110℃-130℃温度加热40-60秒,也能够将氧化层去除掉。
71、用小刀片刮去金属引线表面的氧化层,使引脚露出金属光泽,然后涂上一层松香酒精溶液,避免其再氧化。
72、使用防锈抗静电二合一防锈袋,它不仅能够抗静电,又能防腐蚀抗氧化,弥补了传统抗静电袋的不足。
73、全面实现喷漆、电镀、上油及真空包装,使电子元器件在投入加工之前进一步缩短与外界的接触。
74、规范生产现场秩序,加强一线员工管理,所有直接或者间接接触电子元器件的的人员必须配带防静电橡胶指套、脚套(防静电工作鞋),一方面进行有效的静电防护,另一方面又避免了因污迹、汗渍带来的氧化问题。
75、做可焊性试验,验证电子元器件氧化的程度,并依其情况采取相应措施。
76、该方法一般使用于科研单位及大批量生产前的试产阶段。
77、目前关于“可焊性试验”的国内标准有以下几项、GB/T1747-1998厚膜微电子技术用贵金属浆料测试方法可焊性、耐焊性试验GB/T2432-1985电工电子产品基本环境试验规程润湿称量法可焊性试验方法GB/T2421-1985电工电子产品基本环境试验规程润湿称量法可焊性试验导则GB/T49012-1985裸电线试验方法镀层可焊性试验焊球法QJ2028-1990镀覆层可焊性试验方法SJ/T10669-1995表面组装元器件可焊性试验电子元器件焊端氧化的可焊性解决方案,目前国内尚没有统一的标准,但困扰我们已久的这一难题必须得到解决,毕竟氧化造成的后果不仅仅是我们的成本在无形地膨胀,而且我们产品的可靠性和稳定性亦在经受着考验,进而影响的是我们整个产业链的健康发展。
78、随着电子工业的不断发展,相信业界同仁对电子元器件焊端氧化问题都会有自己研究、见解和成果。
79、我们在寻找焊端氧化的可焊性解决办法的同时,一定不要丢下解决问题的本源---研究新材料,采用新工艺,生产出防氧化的电子元器件。
80、只要我们从根源上切断了氧化的可能性,再加上外界条件和管理上的严格控制,我们也就无所谓进行焊端氧化的可焊性分析了。
81、然而我们与这一理想状态尚有一定的距离,但相信我们不会等得太久。
二、炉温跟踪仪的常见故障有哪些?1、用蓝牙读不到炉温跟踪仪仪器内部温度和电压。解决方法: (1)在测温软件里,“主机”画面点搜索,多搜几次。 (2)蓝牙与炉温跟踪仪仪器没有匹配好,仪器开机状态,把USB蓝牙适配器拔出重插,电脑会自动安装蓝牙的驱动,然后右键点电脑右下角任务栏的蓝牙图标。 选“添加Bluetooth设备”,点添加,并搜索,在搜到的设备中,选择“新设备”,并设置一个一一匹配的对应密码,在“让我选择自己的密钥”栏目里输入8个0点下一步,完成配置。 过炉之后,下载无数据。炉温跟踪仪的解决方法: (1)可能电池电量不够,在炉中高温有出现掉电,请充电后再测试。(2)确保炉温跟踪仪进炉之前按了开始键,绿灯是闪烁状态,出炉之后按了停止键,绿灯停止闪烁,并常亮。。
三、炉温曲线测试仪常见故障的解决方法1、过炉之后,下载无数据。温度曲线测试仪的解决方法: (1)可能电池电量不够,在炉中高温有出现掉电,请充电后再测试。(2)确保温度曲线测试仪进炉之前按了开始键,绿灯是闪烁状态,出炉之后按了停止键,绿灯停止闪烁,并常亮。 用蓝牙读不到温度曲线测试仪仪器内部温度和电压。解决方法: (1)在测温软件里,“主机”画面点搜索,多搜几次。 (2)蓝牙与温度曲线测试仪仪器没有匹配好,仪器开机状态,把USB蓝牙适配器拔出重插,电脑会自动安装蓝牙的驱动,然后右键点电脑右下角任务栏的蓝牙图标。 选“添加Bluetooth设备”,点添加,并搜索,在搜到的设备中,选择“新设备”,并设置一个一一匹配的对应密码,在“让我选择自己的密钥”栏目里输入8个0点下一步,完成配置。。
四、炉温曲线测试仪常见问题与解答方法1、一、用蓝牙读不到仪器内部温度和电压。 回答:蓝牙与仪器没有匹配好。仪器开机状态,把USB蓝牙适配器拔出重插,电脑会自动安装蓝牙的驱动,然后右键点电脑右下角任务栏的蓝牙图标,选“添加Bluetooth设备”,点添加,并搜索,在搜到的设备中,选择“HeChuang新设备”,并设置一个一一对应的对应密码,在“让我选择自己的密钥”栏目里输入8个0 点下一步,完成配置。 在测温软件里,“主机”画面点搜索,多搜几次。 二、过炉之后,下载无数据。 回答:确保进炉之前按了开始键,绿灯是闪烁状态;出炉之后按了停止键,绿灯停止闪烁,并常亮。 可能电池电量不够,在炉中高温有出现掉电;请充电后再测试。 测波峰焊是不是可以不用保温盒? 回答:波峰焊板面温度最高可达到130度左右,仪器元器件能耐温100度,当内部温度达到75度时仪器会自动断电保护,但高温还是一直在烤它,并不是因为断电了就不烤它了,所以会烤会仪器。 就算过炉时从来没出现过断电现象(仪器内部没达到75度),而仪器外面130度高温都会影响仪器的寿命,就算一年没有坏过,第二年就有可能会坏。所以一定要使用保温盒。 电脑显示:无法识别的USB设备 回答:USB数据线接口接触不良,读取数据不完整;或者线坏,换一根新的数据线。要不就是仪器故障了。 插上USB线,仪器的充电指示灯不亮 回答:两端插头没插好,拔出来重新插。或是USB线坏了,更换一根线。。
五、SMT温度测试仪常见的故障有哪些?1、SMT炉温测试仪作为炉温领域的一种新型产品,不仅操作简便,而且安全可靠.作为高质量的炉温记录仪,对烘烤过程或是烤炉设计的质量控制都提供独创和领先的作用.是控制生产时间、能量、返工和产品变废为宝的好帮手。 像这种专业的工业温度测试仪,我们要掌握它的正确操作方法,这样才能够帮助我们达到提高生产的目的,否则稍有不慎,就会使设备出现故障,从而影响生产的进程。那么,这些故障都体现在哪些方面呢?SMT炉温测试仪的常见故障 工作中用蓝牙读不到仪器内部温度和电压.这就表明温度测试仪中对于蓝牙与仪器没有匹配好.仪器开机状态,把USB蓝牙适配器拔出重插,电脑会自动安装蓝牙的驱动,然后右键点电脑右下角任务栏的蓝牙图标,选“添加Bluetooth设备”,点添加,并搜索,在搜到的设备中,选择“HeChuang新设备”,并设置一个一一匹配的对应密码,在“让我选择自己的密钥”栏目里输入8个0 点下一步,完成配置.确保进炉之前按了开始键,绿灯是闪烁状态;出炉之后按了停止键,绿灯停止闪烁,并常亮.可能电池电量不够,在炉中高温有出现掉电;请充电后再测试. 在没有插热电偶,按开始记录数据键必须先插上热电偶.另外对于在过热保护中,需进行复位:关机状态按住开始键不要放——打开电源开关——开机8秒后才松开手——等红绿二灯交替闪烁完成后关机重启.如果对于仪器中间红灯一直亮的话,那就表示仪器没电了,需要充电.USB线连接电脑充电会非常慢,需要使用专用的充电器,关机状态充电,大概3小时充满,充电中指示灯亮红色,充满时指示灯亮绿色. 对于波峰焊板面温度最高可达到130度左右,仪器元器件能耐温100度,当内部温度达到75度时仪器会自动断电保护,但高温还是一直在烤它,并不是因为断电了就不烤它了,所以会烤会仪器.就算过炉时从来没出现过断电现象(仪器内部没达到75度),而仪器外面130度高温都会影响仪器的寿命,就算一年没有坏过,第二年就有可能会坏.结论:一定要使用保温盒.对于开机一直亮二个灯或测出来的曲线上窜下跳不规则,或许是由于内部参数乱了,将仪器进行复位:关机状态按住开始键不要放——打开电源开关——开机8秒后才松开手——等红绿二灯交替闪烁完成后关机重启.SMT炉温测试仪如何进行正确测试? 当DTK2000软件和炉子软件运行在一个电脑上,和/或者是装有其他DTK软件选项时,可能需要更快的CPU和更大的RAM.可能需要一个USB适配器来连接SlimDTK2000用于曲线测量.下面是对DTK温度测试仪主要功能做出的分析.如此容易的曲线测量,任何人都可以做到测试仪通过自动处理复杂的工艺设置,制作曲线如此容易以至于任何操作员都能快速地完成工艺优化.简单地从已收集了数百个常用锡膏规格的文件中选择出所需资料,软件就会自动地定义出工艺窗口.炉子温区和在产品上的热电偶的规划都会自动使用这创新的专业技术.简单化了曲线测量,通过把工艺归纳为一个单一的数据—ProcessWindowIndex?(PWI),这样的话你就可真正地知道你的曲线到底有多好了.简单化的用户操作界面指导操作员贯穿于整个曲线测量过程,把潜在的不正确炉子设置降到了最低并减少了出错率. 采用了创新技术(已申请专利)加快温度测试仪的测试过程,可消除用传统方法来测量温度曲线时需要执行的繁琐任务,回流焊炉各区域以及热电偶对产品的测量均实现自动化.可即时确定工艺制程曲线的可接受性,减少所需温度曲线测试次数,并最大极限的减少生产停机时间.这样您就能精确地了解温度曲线的完善程度.简化后的用户界面能引导操作员完成整个温度曲线测试过程,最大限度的减少错误的回流焊炉的温度设定和影响产量的各种缺陷.。