VPS焊接技术的核心优势在于焊接温度的均匀性,它能够有效地控制氧化提升焊点质量,并且适用于各种高密度、温度敏感的器件,而通过工程师调整工艺参数,比如蒸汽温度和停留时间等指标后,VPS能够实现理想的焊接效果,VPS焊接广泛应用于BGA、QFN等高性能电子组件可以满足高端制造的需求。
本文是际诺斯电子SMT工艺工程师分享VPS气相焊在BGA、QFN、功率器件中的温度均匀性优势、工艺窗口控制与缺陷改善效果,附带实际案例与工艺参数建议,目的是帮助客户在焊接过程中提升焊接良率。
随着电子产品向小型化、高性能发展,传统的热风回流焊在处理高密度BGA、QFN和功率器件时,常面临温度不均、氧化严重等问题。气相焊(VPS)技术应运而生,利用饱和蒸汽传热,能够实现更加均匀的温度分布,有效解决了上述难题。
VPS技术通过蒸汽加热,能够实现更均匀的温度分布。避免了传统回流焊技术中常见的局部过热或冷却不均的情况,从而减少了焊接过程中的热应力,确保焊点质量。
VPS采用惰性气氛,焊接过程中大大减少了氧化的风险。惰性气体的使用有效控制了氧气的含量,避免了热氧化对焊接质量的负面影响,特别适合要求高可靠性的电子产品。
VPS特别适用于那些对温度变化极为敏感的器件。例如,功率器件、QFN底部散热焊盘、BGA微间距焊球等,它能够提供温控精确的焊接环境,避免损伤这些敏感器件。
小贴士: 在选择焊接技术时,要考虑器件的类型和对温度的敏感度,以确保采用合适的焊接工艺。
在VPS工艺中,关键参数如预热时间、蒸汽温度和停留时间都至关重要。以BGA器件为例,建议的工艺参数如下:
蒸汽温度:245°C
预热时间:60秒
停留时间:90秒
通过调整这些参数,可以在不同的焊接任务中获得最佳的效果。不同的产品和PCB设计可能需要不同的工艺调整,因此需要根据具体情况进行优化。
小贴士: 定期检测和调整VPS设备的工艺参数可以确保焊接质量的稳定性。
VPS技术通过蒸汽均匀传热,减少了热应力的产生,从而显著降低了焊接缺陷的发生率。相比传统回流焊,VPS焊接的润湿性更好,有效减少了虚焊、空洞等缺陷的出现。根据实际数据,使用VPS焊接的焊点空洞率能从15%降低至3%。
小贴士: 在焊接过程中,除了技术参数外,还应确保焊接区域的清洁度,避免焊接缺陷的产生。
我是际诺斯电子的SMT工艺工程师张工,之前我们为一家新能源汽车电子客户提供服务,他们的PCBA上有多颗QFN和功率MOSFET,在传统回流焊中常常出现虚焊和散热不良问题,导致产品质量不稳定。
我们推荐并使用VPS工艺进行焊接优化。通过调整蒸汽温度和停留时间,成功地解决了这些问题,具体效果如下:
焊点空洞率从15%降低至5%以下;
功率器件的散热性能提升了20%;
由于焊接质量的提高,整体良率从89%提升至97%。
“VPS工艺确实在温度均匀性和氧化控制方面表现突出,特别适合我们这类高可靠性要求的产品。”——客户王工(化名)
VPS技术非常适用于以下PCB类型和器件:
高密度互联板(HDI)
多层板
金属基板
BGA、CSP、QFN、功率模块、射频器件等
小贴士: 在选择VPS技术时,考虑到PCB的复杂度及器件类型,可以帮助你选择最适合的焊接工艺。
A: VPS特别适合高密度、多层、敏感器件多的板卡,尤其是那些要求焊点均匀、可靠性高的产品。
A: 初期投资可能较高,但长期来看,因良率提升和返修减少,VPS的ROI(投资回报率)显著,能够在短期内弥补设备投入。
随着各类元器件越来越小、电路板、电子产品的结构越来越复杂,VPS技术在高端制造中的应用越来越广泛,特别是在高密度电子组件的焊接领域,而通过提高焊接的均匀性、控制氧化可以大幅度减少缺陷,另外际诺斯电子不仅提供VPS焊接设备,还能根据客户需求提供定制化的工艺咨询服务,帮助企业提升生产质量和效率。
如果需要了解更多VPS工艺细节或定制化解决方案,欢迎联系际诺斯电子技术团队:张工 17315551251
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