熱風(fēng)整平技術(shù)是目前應(yīng)用較為成熟的技術(shù),，但因為其工藝處于一個高溫高壓的動態(tài)環(huán)境中，品質(zhì)難以控制穩(wěn)定,。本文將對熱風(fēng)整平工藝控制介紹一點心得,。
熱風(fēng)整平焊料涂覆ＨＡＬ(俗稱噴錫)是近幾年線路板廠使用較為廣泛的一種后工序處理工藝，它實際上是把浸焊和熱風(fēng)整平二者結(jié)合起來在印制板金屬化孔內(nèi)和印制導(dǎo)線上涂覆共晶焊料的工藝,。其過程是先把印制板上浸上助焊劑,，隨后在熔融焊料里浸涂，然后從兩片風(fēng)刀之間通過,，用風(fēng)刀中的熱壓縮空氣把印制板上的多余焊料吹掉,，同時排除金屬孔內(nèi)的多余焊料，從而得到一個光亮,、平整,、均勻的焊料涂層。
用熱風(fēng)整平進(jìn)行的焊料涂覆的最突出的優(yōu)點是涂層組成始終保持不變,，印制線路邊緣可以得到完全保護(hù),，涂層厚度是可以通過風(fēng)刀控制的,；涂層與基體銅之間使金屬間化合鍵,，潤濕性好，可焊性好,，抗腐蝕能力也很好,。作為印制板的后工序，其優(yōu)劣直接影響印制板的外觀,，抗蝕能力及客戶的焊接品質(zhì),。如何控制好其工藝，是各線路板廠較為關(guān)心的問題,。下面我們就其中應(yīng)用最為廣泛的垂直式熱風(fēng)整平談?wù)効刂破涔に嚳刂频囊恍┙?jīng)驗,。
一、助焊劑的選擇和采用
熱風(fēng)整平所采用的助焊劑是一種專用的助焊劑,。它在熱風(fēng)整平時的作用是活化印制板上暴露的銅表面,，改善焊料在銅表面的潤濕性；保證層壓板表面不過熱,，在整平后冷卻時為焊料提供保護(hù)作用防止焊料氧化,，同時阻止焊料粘在阻焊涂層上，以防焊料在焊盤間橋連,；廢焊劑對焊料表面有清潔作用,，焊料氧化物隨廢焊劑一同排掉。
熱風(fēng)整平用的專用助焊劑必須具有下列特性：
1、必須是水溶性的助焊劑,，能生物降解,，無毒。
水溶性助焊劑易清洗,，板面殘留物少,，不會在板面形成離子污染；生物降解,，不用經(jīng)特殊處理即可排放,，滿足環(huán)保要求，對人體的危害性也大大降低,。
２,、具有良好的活性
關(guān)于活性，即去除銅表面氧化層的特性提高焊料在銅表面的潤濕性,，通常往焊料里加入活化劑,。在選擇時，既要考慮到活性好,，又要考慮到對銅的腐蝕最小,，目的是減少銅在焊料里的溶解度，并減少煙霧對設(shè)備的損壞,。
助焊劑的活性主要體現(xiàn)在上錫能力上,。因為各家助焊劑所采用的活性物質(zhì)各不相同，其活性各不相同,?；钚愿叩闹竸芗副P,、貼片等處上錫良好,；反之，則板面上易出現(xiàn)露銅現(xiàn)象,，活性物質(zhì)的活性還體現(xiàn)在錫面的光亮度和平整度上,。
３、熱穩(wěn)定性
防止綠油及基材受到高溫沖擊,。
４,、要有一定的粘度．
熱風(fēng)整平對助焊劑要求有一定的粘度，粘度決定助焊劑的流動性,，為了使焊料和層壓板表面得到完全的保護(hù),，助焊劑必須有一定的粘度，粘度小的助焊劑焊料易粘附到層壓板表面上（又稱掛錫）,，并易在IC等密集處產(chǎn)生橋連,。
５,、酸度適宜
酸度過高的助焊劑噴板前容易造成阻焊層的邊緣剝離，噴板后其殘留物久置易造成錫面發(fā)黑氧化,。一般助焊劑ＰＨ值在２．５－３.５左右,。
其他還有一部分性能主要體現(xiàn)在對操作工及操作成本的影響，如氣味難聞,，揮發(fā)性物質(zhì)高,，煙霧大，單位涂布面積等,，廠家應(yīng)在實驗基礎(chǔ)上加以選擇,。
試用時可按以下性能逐一測試比較：
１、平整度,、光亮度,，是否塞孔
２、活性：挑選細(xì)微密集貼片線路板,，測試其上錫能力,。
３、線路板涂覆助焊劑防止３０分鐘,，洗凈後用膠帶測試綠油剝離情況,。
４、噴板後放置３０分鐘,，測試其錫面是否變黑,。
５、清洗後殘留物
６,、密集ＩＣ位是否連線,。
７、單面板（玻纖板等）背面是否掛錫,。
８、煙霧
９,、揮發(fā)度,，氣味大小，是否需要添加稀釋劑
１０,、清洗時有無泡沫,。
二、熱風(fēng)整平工藝參數(shù)的控制及選擇
熱風(fēng)整平工藝參數(shù)有焊料溫度,、浸焊時間,、風(fēng)刀壓力、風(fēng)刀溫度,、風(fēng)刀角度,、風(fēng)刀間距及印制板上升速度等,，下面將分別討論這些工藝參數(shù)對印制板質(zhì)量的影響。
１,、浸錫時間：
浸錫時間與焊料涂層質(zhì)量有較大關(guān)系,。浸焊時基體銅和焊料里的錫生成一層金屬化合物ＩＭＣ ，同時在導(dǎo)線上形成一層焊料涂層,。上述過程一般需要２－４秒,，在這個時間內(nèi)可形成良好的金屬間化合物。時間越長,、焊料越厚,。但時間過長會使印制板基層材料分層和綠油起泡，時間太短,，則易產(chǎn)生半浸現(xiàn)象,，造成局部錫面發(fā)白，此外還易產(chǎn)生錫面粗糙,。
２,、錫槽溫度：
印制板和電子元件的焊接溫度普遍采用的焊料是鉛３７／錫６３合金，它的熔點是１８３℃,。當(dāng)焊料溫度為１８３℃ －２２１℃時,，與銅生成金屬間化合物的能力很小。２２１℃時,，焊料進(jìn)入潤濕區(qū),，該范圍為２２１℃ －２９３℃?？紤]到板材在高溫下容易損壞,，所以焊料溫度應(yīng)該選擇的低一點。理論上發(fā)現(xiàn)２３２℃為最加焊料溫度,，實踐中可設(shè)２５０℃左右為最佳溫度,。
３、風(fēng)刀壓力：
浸焊后的印制板上保持著過多的焊料,，幾乎所有的金屬化孔都被焊料堵塞,。風(fēng)刀的作用就是把多余的焊料吹掉，并導(dǎo)通金屬化孔,，并不使金屬化孔孔徑減少的太多,。用于達(dá)到這種目的的能量是風(fēng)刀壓力和流速提供的。壓力越大,，流速越快,，焊料涂層厚度就越薄。因此,，風(fēng)刀壓力是熱風(fēng)整平的最重要參數(shù)之一,。通常風(fēng)刀壓力為０．３－０．５Ｍｐａ．
風(fēng)刀前后壓力一般控制為前大後小,，壓力差為０．０５ＭＰａ。根據(jù)板面上幾何圖形的分布,，可適當(dāng)調(diào)整前后風(fēng)刀壓力,，以保證ＩＣ位平整、貼片無突起等,。具體值參照該廠噴錫機(jī)出廠說明書,。
４、風(fēng)刀溫度：
從風(fēng)刀流出的熱空氣對印制板上的影響不大,，對空氣壓力影響也不大,。但是提高風(fēng)刀內(nèi)溫度有助于空氣膨脹。因此在壓力一定時,，提高空氣溫度可以提供較大的空氣體積和較快的流速,，以便產(chǎn)生較大的整平力。風(fēng)刀的溫度對整平後的焊料涂層的外觀有一定影響,。當(dāng)風(fēng)刀溫度低于９３℃時,，涂層表面發(fā)暗，隨著空氣溫度的提高,，發(fā)暗的涂層趨于減輕,。在１７６℃時，發(fā)暗的外觀完全消失,。因此,，風(fēng)刀溫度最低值不低于１７６℃。通常為了取得良好的錫面平整度,，風(fēng)刀溫度可控制在３００℃－４００℃之間,。
５、風(fēng)刀間距：
當(dāng)風(fēng)刀內(nèi)熱空氣離開噴嘴時,，流速減慢,，減慢的程度與風(fēng)刀間距的平方成正比。因此,，間距越大,，空氣流速越小，整平力也越低,。空氣風(fēng)刀的間距一般為０．９５－１．２５ＣＭ．風(fēng)刀的間距不能太?、煼駝t空氣對印制板要產(chǎn)生摩擦會對板面不利,。上下風(fēng)刀間距一般保持在４ｍｍ左右，太大易出現(xiàn)焊料飛濺,。
６,、風(fēng)刀角度：
風(fēng)刀吹板的角度影響焊料涂層厚度,，如果角度調(diào)整的不合適，將造成印制板兩面的焊料厚度不一樣,，也可能引起熔融焊料飛濺及噪音,。多數(shù)前后風(fēng)刀角度調(diào)整為向下傾斜４度，根據(jù)具體板型及板面幾何分布角度略有調(diào)整,。
７,、印制板上升速度：
與熱風(fēng)整平有關(guān)的另一個變量是從風(fēng)刀之間通過的速度，即傳送器上升速度,，該參數(shù)會影響焊料的厚度,。速度慢，吹到印制板上的空氣多,，因此焊料薄,。反之，焊料過厚,，甚至堵孔,。
８、預(yù)熱溫度和時間：
預(yù)熱的目的是提高助焊劑的活性,、減少熱沖擊,。一般預(yù)熱溫度為３４３℃。當(dāng)預(yù)熱１５秒時,，印制板表面溫度可達(dá)８０ ℃左右,。有些熱風(fēng)整平?jīng)]有預(yù)熱工序。
三,、焊料涂層厚度的均勻性
熱風(fēng)整平所涂覆的焊料厚度基本上是均勻的,。但是隨著印制導(dǎo)線幾何因素的變化，風(fēng)刀對焊料的整平作用也隨著變化,，因此熱風(fēng)整平的焊料涂層厚度也有些變化,。通常，與整平方向平行的印制導(dǎo)線,，對空氣的阻力小,、整平作用力大，因而涂層薄一些,，與整平方向垂直的印制導(dǎo)線,，對空氣的阻力大，所產(chǎn)生的整平作用就小,，因而涂層就厚一點,，金屬化孔內(nèi)焊料涂層也存在不均勻現(xiàn)象。由于焊料從高溫錫爐中一提出立即處于 一個強(qiáng)壓高溫的動態(tài)環(huán)境中,，想得到一個完全均勻,、平整的錫面是非常困難的,。但通過參數(shù)調(diào)整可盡量平整。
１,、選擇活性好助焊劑和焊料
助焊劑是錫面平整度的主要因素,，活性好的助焊劑可得到一個較為平整、光亮,、完整的錫面,。
焊料應(yīng)選擇純度較高的鉛錫合金，并定期進(jìn)行漂銅處理,，保證其銅含量在０．０３％以下具體參照工作量及化驗結(jié)果,。
２、設(shè)備調(diào)整
風(fēng)刀是調(diào)整錫面平整度的直接因素,，風(fēng)刀角度,、前后風(fēng)刀壓力及壓力差變化、風(fēng)刀溫度,，風(fēng)刀間距（垂直距離,、水平距離）及提升速度都會對板面造成極大的影響。對于不同板型,，其參數(shù)值都不盡相同,，在一些技術(shù)先進(jìn)的噴錫機(jī)上配備了微電腦，將各種板型的參數(shù)存儲在電腦內(nèi)部進(jìn)行自動調(diào)整,。
風(fēng)刀及導(dǎo)軌內(nèi)定時清洗,，每兩小時清理一次風(fēng)刀間隙殘渣，生產(chǎn)量大的時候清理密度還要增大,。
３,、前處理
微蝕處理對錫面平整度也有較大的影響。微蝕深度過低,，銅和錫難以在表面形成銅錫化合物而造成局部錫面粗糙,；微蝕液中穩(wěn)定劑不良，導(dǎo)致蝕銅速度過快且不均勻,，也會造成錫面高低不平,，一般建議使用ＡＰＳ體系。
對于某些板型有時還需要進(jìn)行烤板預(yù)處理,，也會對上錫平整有一定的影響,。
４、前工序控制
因為熱風(fēng)整平是最后一道處理,，前面的很多工序都會對其有一定影響,，如顯影不凈會造成上錫不良等，加強(qiáng)前工序的控制 ,，可使熱風(fēng)整平中的問題大大減少,。
上述熱風(fēng)整平的焊料涂層厚度雖然存在不均勻性，但是均能滿足ＭＩＬ－ＳＴＤ－２７５Ｄ的要求,。
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