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Vicor電源模塊正確焊接方法和指引——廣州源博
下文為Vicor產(chǎn)品系列提供焊接方法和指引，包括全型、小型、微型、VE-200、VE-J00，VI BRICK及大致封裝相同的濾波器和前端模塊。以下是為焊接技巧作出指引，以使Vicor模塊和電路板有良好的焊接。文中指出一些需要注意的事項(xiàng)，如正確的焊接程序，焊點(diǎn)的評(píng)估等，以保證用戶采用Vicor模塊時(shí)有良好的連接。也會(huì)審驗(yàn)常見(jiàn)的不良焊接及提供偵查及處理的指引。
Vicor生產(chǎn)部門采用IPC-A-610C標(biāo)準(zhǔn)作為檢查焊點(diǎn)質(zhì)量的依據(jù)，亦建議用戶在采用Vicor電源模塊生產(chǎn)其電源器件的過(guò)程中亦采用相同的標(biāo)準(zhǔn)。
良好焊點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)
按IPC-A-610C標(biāo)準(zhǔn)，焊錫需要至少填滿75%桶形面，以保證接口可以牢固地連接。最理想的是100%填滿。要令焊點(diǎn)充分上 ，桶形表面和引腳需要呈現(xiàn)出曾經(jīng)過(guò)一個(gè)稱作潤(rùn)濕是指當(dāng)一個(gè)表面上的錫 液熱力達(dá)到一個(gè)溫度，令潛在額表面張力大大減少，錫溶液可透過(guò)毛細(xì)管引力均勻的粘附著該表面（內(nèi)聚性及互聚性粘合）。
焊接過(guò)程中，焊點(diǎn)是否充分潤(rùn)濕，可以由引腳和桶形表面是否均勻鍍合來(lái)斷定。另外，在粘合引腳及桶形面過(guò)程，焊錫會(huì)在兩者的接合處聚集，在各自的表面形成拖尾輪廓。一旦潤(rùn)濕發(fā)生后再凝固，會(huì)把兩個(gè)組件適當(dāng)結(jié)合，形成一個(gè)高質(zhì)量的連接。焊點(diǎn)應(yīng)當(dāng)平滑、閃亮。這表示焊點(diǎn)在凝固時(shí)沒(méi)有被移動(dòng)，而且電路板在焊前已經(jīng)清潔妥當(dāng)。無(wú)論是手工焊或波峰焊，所以焊點(diǎn)都應(yīng)具備以上的特性。
焊接程序
人手焊接 焊接前，要確保電路板是清潔的，沒(méi)有殘余的雜質(zhì)，化學(xué)物質(zhì)和溶液。亦不建議在焊料加上助溶劑，這會(huì)變成雜質(zhì)留在電路板上，清理時(shí)，可能會(huì)損害模塊。再者，如果這些雜質(zhì)留在模塊上，可能影響模塊正常運(yùn)作。Vicor模塊的引腳是經(jīng)過(guò)特別設(shè)計(jì)的，電氣阻抗很低，需要按照應(yīng)用情況決定采用哪一套安裝方案以減少引腳與焊點(diǎn)的機(jī)械應(yīng)力。帶散熱片模塊，或模塊應(yīng)用在會(huì)被撞擊，或震動(dòng)的環(huán)境時(shí)，應(yīng)采用支座，減少引腳應(yīng)力。直接焊接模塊，應(yīng)選用鍍鉛引腳，配套插座應(yīng)選用鍍金引腳的模塊（參考SurfMate或InMate貼裝系統(tǒng)）。Vicor不建議把分立元件引線或連接器直接焊在模塊上。
令一必須考慮的是焊接的引腳應(yīng)稍微凸出電路板。如果引腳長(zhǎng)度比電路板厚度短，那是沒(méi)有可能把模塊焊好的。如果電路板過(guò)厚，引腳沒(méi)有足夠長(zhǎng)度灌穿電路板，應(yīng)考慮采用插座，確保模塊妥當(dāng)安裝。
焊接前，電路板應(yīng)被穩(wěn)固的支撐承托，保證焊接時(shí)不會(huì)被移動(dòng)。在這程序，也可以使用支座。
Vicor模塊內(nèi)有兩類引腳。輸出引腳（負(fù)責(zé)輸出功率到負(fù)載，引腳大小按輸出電流而定）和信號(hào)引腳（只帶小量電流，同系列內(nèi)引腳的大小相同）。引腳體積愈大，焊接時(shí)間愈長(zhǎng)。此外，下列情況會(huì)影響焊接時(shí)間：
1、 電路板厚度 電路板愈厚，熱耗愈多，焊接時(shí)間也愈長(zhǎng)。
2、 鍍銅線跡的面積 輸出引腳需要闊大的鍍銅線跡以減少阻抗及其功耗。由于銅是很好的導(dǎo)熱物料，鍍銅線跡的面積會(huì)影響焊接的時(shí)間。
3、 鍍銅線跡的厚度 同前述，線跡的厚度取決于模塊的輸出電流。同時(shí)會(huì)影響焊接所需的時(shí)間。一般電路板的銅線是以每平方呎的重量來(lái)計(jì)量。常用的是2盎司或3盎司銅。
4、 烙鐵的強(qiáng)度（功率） 烙鐵的強(qiáng)度愈大，電路板加熱的時(shí)間愈短。由于烙鐵在電路板的一點(diǎn)上加熱時(shí)，附件的部分包括Vicor模塊亦會(huì)受熱。如果銅線跡很大，由于銅的導(dǎo)熱能力很強(qiáng)，溫度傾度較低，如采用較低強(qiáng)度的烙鐵，需要先把整個(gè)線跡加熱到較高溫度，才能使接近烙鐵的部分足夠熱溶焊錫。由于線跡和電路板都有熱耗，有些烙鐵可沒(méi)有足夠熱力來(lái)進(jìn)行焊接。
5、 烙鐵頭溫度 一般63/37焊料的溶點(diǎn)是3960F（2000C）。烙鐵頭溫度愈高，引腳及桶形面的溫度愈快達(dá)到溶點(diǎn)。但烙鐵頭溫度過(guò)高,亦可損壞焊墊，電路板或模塊引腳。
6、 焊料種類 不同焊料種類的溶點(diǎn)不同，會(huì)影響回流焊時(shí)引腳與焊墊片的溫度。Vicor建議采用63/37錫鉛的焊料來(lái)焊接Vicor模塊。
7、 烙鐵頭面積 較大烙鐵頭能加熱較大表面，縮短焊接時(shí)間。
由于有多種因素影響焊接時(shí)間，要列明真正焊接時(shí)間是十分困難的。簡(jiǎn)單而言，應(yīng)在焊接后檢查接點(diǎn)是否高質(zhì)量焊合。如有需要，可更改參數(shù)以保證過(guò)程穩(wěn)實(shí)。下列是一些具體運(yùn)作建議：
1、 烙鐵頭的溫度不應(yīng)超過(guò)7500F（4000C），否則可能會(huì)增加燒壞焊墊、線跡、電路板甚至Vicor模塊的風(fēng)險(xiǎn)。請(qǐng)聯(lián)系電路板生產(chǎn)商，聽(tīng)取有關(guān)溫度方面的建議。
2、 把烙鐵放在引腳和焊墊的一面及把焊料注放在另一面，使熱力從引腳和焊墊傳出，溶化焊料。切勿把焊料直接接觸烙鐵頭，然后轉(zhuǎn)送到引腳和焊墊上。
3、 切勿用烙鐵為電路板、桶形面或焊墊加壓，這可能會(huì)損壞線跡，擠壓桶形面或令電路板破損。因?yàn)檫@些物料遇熱后會(huì)變得軟一些。
4、 焊接時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，這樣有可能損壞模塊。
5、 焊接前，應(yīng)確保焊墊和穿孔都是清潔的。
6、 可選用免清潔助溶劑的焊料。
7、 保持烙鐵頭清潔及不帶殘余物�？牲c(diǎn)少量的焊料在烙鐵頭上。
8、 焊料正在冷卻時(shí)，切勿震動(dòng)Vicor模塊或電路，這可能會(huì)造成一個(gè)冷焊點(diǎn)；在桶形面形成縫隙，或在焊點(diǎn)產(chǎn)生裂痕。
9、 如果焊點(diǎn)需要重焊，需要先把焊墊和引腳上的舊焊料清除后才能重焊。
10、 不建議用焊槍焊接Vicor模塊。
11、 無(wú)論在任何情形，不建議修剪Vicor全型、小型、微型模塊的引腳。
12、 Vicor InMate插座的頂蓋是用來(lái)阻止焊料進(jìn)入的，這表面不上錫是正常的。
波峰焊接 令Vicor模塊獲得良好的焊接，焊機(jī)傳送帶速度應(yīng)是每分鐘3至7英尺。如手工焊接，焊接時(shí)間及其他參數(shù)會(huì)因電路板厚度及銅跡大小而改變。一下參數(shù)可以作為基準(zhǔn)。如手工焊接，應(yīng)仔細(xì)檢查，保證程序正確。焊點(diǎn)質(zhì)量良好。
波峰焊數(shù)據(jù)表
1、 底部預(yù)熱：區(qū)域1：6500F(3430C)
區(qū)域1：7500F(3980C)
2、 頂部預(yù)熱：203-2480F(95-1200C)
3、 波峰焊溫度：5000F（2600C）
4、 波形：4.25＂（107.9mm）標(biāo)準(zhǔn)層狀波。
進(jìn)行波峰焊時(shí)，一般都需要預(yù)熱電路板，建議電路板在進(jìn)入熔波前，頂部預(yù)熱溫度是203-2480F(95-1200C)。若電路板很厚，或是多層電路板，應(yīng)預(yù)熱至該溫度范圍的上限。如果電路板只是簡(jiǎn)單的兩層板，則應(yīng)以該溫度下限預(yù)熱。這些參數(shù)是按照一般電路板而定的。
通常Vicor電源模塊比電路板上其他組件更重更大。在波峰焊預(yù)熱過(guò)程中，Vicor模塊各引腳將散掉大量模塊內(nèi)部吸收的熱量，因此，只調(diào)整預(yù)熱器并不能明顯改善模塊的焊接質(zhì)量。
有效地改善焊接質(zhì)量的方法是減慢輸送帶速度增加熔波接觸時(shí)間。為了獲得Vicor全型、小型或微型模塊系列高質(zhì)量焊接，熔波接觸時(shí)間約需5秒。
焊接后清洗 Vicor模塊不是完全密封的。清洗時(shí)應(yīng)防止液體浸入，包括清潔溶劑，水基清潔劑或以高壓水清洗。亦應(yīng)防止其他液體浸入模塊。可以清洗電路板背部，但必須保證液體不接觸模塊體。
如果用戶需要在焊接后用水基清潔劑清潔電路板，可采用穿孔式或表貼式的插座�？上劝巡遄惭b在電路板上，清潔后才把模塊安裝上。
拆除已焊接模塊 基于以下原因，Vicor模塊拆除后不能重用：
1、 拆除模塊的過(guò)程中會(huì)增加模塊所承受的機(jī)械和熱應(yīng)力�？赡軙�(huì)損壞模塊。
2、 有些器件或程序或可以不損害模塊、將它拆除，但Vicor未有認(rèn)證。如果應(yīng)用上需要把模塊拆除重用，請(qǐng)選用Vicor的插座。
常犯錯(cuò)誤
1、 旱橋 焊料殘余，錯(cuò)誤的造成一道橋，把兩個(gè)不應(yīng)電器相通的點(diǎn)短路。
建議方法：采用較小的烙鐵頭，或在焊接時(shí)改變烙鐵頭的角度，令它每次只能接觸一個(gè)焊墊。
2、冷焊接 由于桶形面或引腳在焊接時(shí)未能完全受熱造成不完整的或質(zhì)量差的連接。冷焊接點(diǎn)通常是呈現(xiàn)凸起的彎月形面。也有可能在桶形面和焊墊周圍呈黑點(diǎn)。冷焊點(diǎn)一般不會(huì)閃光，會(huì)較暗啞。
必須留意：冷焊點(diǎn)不一定是開(kāi)路的，不能單靠是否導(dǎo)電來(lái)判斷。冷焊點(diǎn)經(jīng)常是不可靠接觸的，最好由目測(cè)來(lái)判斷。冷焊點(diǎn)經(jīng)一段時(shí)期的溫度循環(huán)后，變成開(kāi)路面部能導(dǎo)電。
建議方法 提供烙鐵溫度，增長(zhǎng)焊接時(shí)間。如果以人手焊接，可用較強(qiáng)的烙鐵，如果是波峰焊接，可減慢輸送帶速度，或提高預(yù)熱溫度。
3、 電路板損壞 由于線跡，焊墊或桶形面損壞而令焊點(diǎn)接觸不良。損壞了的焊墊可以很容易的從電路板上燒焦的痕跡辨認(rèn)出來(lái)。或帶線跡的焊墊在硬物輕推下有所移動(dòng)。
建議方法 降低烙鐵溫度，或縮短焊接時(shí)間。如果情況沒(méi)有改善，可用能量小一點(diǎn)的烙鐵，或查詢電路板制造廠，征求焊接指引。
4、 潤(rùn)濕減少 焊點(diǎn)初呈潤(rùn)濕但除即減少至焊墊露出，在波峰焊較常見(jiàn)。
建議方法 注意焊接電路板是潔凈的。
5、 干焊點(diǎn) 焊點(diǎn)呈暗灰色或有斑點(diǎn)，成因是焊點(diǎn)在未完全冷卻前，被移動(dòng)了。
建議方法 切勿移動(dòng)電路板上的模塊，以保證焊點(diǎn)完全冷卻。
6、 冰柱 焊料平面上鋸齒狀或圓錐狀的伸延物。成因是焊接溫度太低或在極吸熱的物料上焊接。
建議方法 提高焊接溫度，但不應(yīng)超出建議溫度上限�；虿捎脧�(qiáng)度較高的烙鐵。
7、 針孔 焊點(diǎn)表面的大小針孔。通常在波峰焊過(guò)程中出現(xiàn)。
建議方法 增加預(yù)熱或頂部預(yù)熱溫度。但不應(yīng)超出建議溫度的上限。
詳情了解：http://www.power-wide.com/news-problem.html
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