回流焊技术

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回流焊接工艺及无铅技术要求

回流焊接工艺及无铅技术要求

回流焊接工艺及无铅技术要求回流焊接是一种常见的电子组装工艺,旨在通过在电路板上加热的同一区域内同时完成焊接和热残留的去除。

回流焊接工艺的目的是确保焊接质量,并尽量减少热应力对电子器件造成的损害。

无铅焊接是一种环保型的回流焊接工艺,旨在取代含铅焊料并减少对环境的污染。

下面将详细介绍回流焊接工艺和无铅技术要求。

回流焊接工艺通常包括以下几个步骤:预热、焊接、冷却和清洗。

首先是预热阶段,通过加热电路板上的焊盘和元件至预定温度,以准备焊接。

焊接阶段是回流焊接的关键步骤,焊盘和元件表面的焊膏会熔化并形成焊点。

在此过程中,需要控制好温度和焊接时间,以确保焊接的质量。

冷却阶段是将焊点迅速冷却至室温,以固化焊膏。

最后是清洗阶段,通过去除焊接过程中产生的流动剂和焊膏残留物,以使电路板达到可靠的电气和机械性能。

无铅焊接是对传统含铅焊接的替代方案,以减少对环境的污染和人体健康的影响。

无铅焊料通常使用锡和其他合金元素的组合,以替代传统含铅焊料。

由于无铅焊料的熔点较低和流动性相对较差,需要对回流焊接工艺进行调整。

以下是无铅焊接技术的一些要求:1.温度控制:无铅焊接的温度一般较高,通常在240-260摄氏度之间。

需要确保焊接区域的温度能够达到要求,并且在焊接过程中保持稳定。

2.施加力度:由于无铅焊料的流动性较差,需要增加施加于元件的重量,以确保焊盘和元件之间能够良好接触。

3.回流焊炉的设计:无铅焊接需要的温度较高,而焊炉的设计应考虑到这一点,以确保工艺的可行性。

4.元件的选择:无铅焊接对元件有一定的要求,不同的元件可能需要适用于无铅焊接的制造工艺。

5.环境和健康安全:无铅焊接强调环保和健康安全,需要遵守相关的法规和标准,并对焊接工艺进行有效的控制和监测。

总之,回流焊接是一种常见的电子组装工艺,无铅焊接是其环保型的变体。

为了确保焊接质量和减少环境污染,需要对回流焊接工艺进行调整,并且遵守无铅焊接技术的要求。

这些要求包括温度控制、施加力度、焊炉设计、元件选择以及环境和健康安全等方面。

回流焊的功能

回流焊的功能

回流焊的功能1. 简介回流焊是一种常用的电子元件连接技术,广泛应用于电子产品的制造过程中。

它通过加热焊接区域,使焊膏熔化并与电子元件和印刷电路板(PCB)上的焊盘形成可靠连接。

本文将详细介绍回流焊的功能及其在电子制造中的重要性。

2. 回流焊工艺流程回流焊通常包括以下几个步骤:2.1. 准备工作在进行回流焊之前,需要进行一些准备工作。

首先,需要准备好PCB和电子元件,确保它们的质量和完整性。

其次,需要准备好适合的焊膏,并根据实际需求选择合适的回流焊设备。

2.2. 印刷焊膏将印刷电路板上需要连接的区域涂覆上适量的焊膏。

通常使用丝网印刷或喷涂等方式将焊膏均匀地涂覆在PCB上。

2.3. 贴装元件将需要连接到PCB上的电子元件按照设计要求精确地贴装在焊膏涂覆的区域上。

这一步需要高度精确的操作,以确保元件的位置和方向正确无误。

2.4. 回流焊接将贴装好的PCB送入回流焊设备中,通过加热使焊膏熔化。

熔化的焊膏会与电子元件和PCB上的焊盘形成可靠连接。

在回流焊过程中,需要控制好加热温度和时间,以避免对电子元件造成损坏。

2.5. 冷却固化经过回流焊接后,将PCB从回流焊设备中取出,并进行冷却固化。

在冷却过程中,焊膏会逐渐凝固并形成坚固的连接。

2.6. 检测与清洁完成冷却固化后,需要对焊接质量进行检测。

常用的检测方法包括目视检查、X射线检测等。

同时,在这一步还需要对PCB进行清洁处理,以去除可能残留在表面的污染物。

3. 回流焊的功能3.1. 可靠连接回流焊能够实现电子元件与PCB之间的可靠连接。

焊膏经过熔化后,会与焊盘形成金属间的连接,具有较高的强度和稳定性。

这种连接方式能够有效地传递电信号和电能,确保电子产品的正常工作。

3.2. 高密度组装回流焊技术可以实现高密度组装,即将更多的电子元件连接在更小的面积上。

通过精确的贴装和焊接工艺,可以在PCB上实现更多元件的布局,提高产品性能和功能。

3.3. 节约成本相比传统手工焊接,回流焊技术具有较高的自动化程度,能够大幅提高生产效率。

SMT工艺技术(回流焊接)培训总结

SMT工艺技术(回流焊接)培训总结
回流焊接技术
六、回流焊相关焊接缺陷的原因分析: A、桥接(短路) B、立碑 C、浸润不良(空焊、少锡)
回流焊接技术
A、桥接: 接加热过程中产生焊料塌边,这个情况出现在预热和主加热两种场合,当预热温度在几十至一百范围内,作为焊料中成分之一的溶剂即会降低粘度而流出,如果其流出的趋是十分强烈的,会同时将焊料颗粒挤出焊区外,在溶融时如不能返回到焊区内,而产生短路,也会形成滞留焊料球(锡珠)。 除上面的因素外元件端电极是否平整良好,电路线路板布线设计与焊区间距是否规范,助焊剂涂敷方法的选择和其涂敷精度等会是造成桥接的原因。
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B、立碑(曼哈顿现象) 片式元件在遭受急速加热情况下发生翘立,加热时要从时间要素的角度考虑,使水平方向的加热形成均衡的温度分布。 防止元件翘立的主要因素以下几点: ① 选择粘力强的焊料,印刷精度和元件的贴装精度也需提高。 ② 元件的外部电极需要有良好的湿润性湿润稳定性。推荐:温度40℃以下,湿度70%RH以下,进厂元件使用期不超过6个月。 ③ 采用小的焊盘宽度尺寸、规范的间距、规范形状,以减少焊料溶融时对元件端部产生的表面张力的不均衡。 ④ 焊接温度管理条件设定对元件翘立也是一个因素。通常的目标是加热要均匀。
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衡温区: 该区域的目的:温度从120℃( 130℃) ~150℃( 180℃)升至焊膏熔点的区域。主要目的是使基板上各元件的温度趋于稳定,尽量减少温差。使焊盘、焊料球及元件引脚上的氧化物被除去,整个电路板的温度达到平衡。 注意要点:基板上所有元件在这一段结束时应尽量具有相同的温度,否则进入到回流段将会因为各部分温度不均产生各种不良焊接现象。
回流焊接技术
二、回流焊设备的发展 在电子行业中,大量的表面组装组件(SMD)通过再流焊机进行焊接,目前回流焊的热传递方式经历三个阶段: 远红外线--全热风--红外热风

回流焊的原理

回流焊的原理

回流焊的原理回流焊(Reflow Soldering)是一种常见的电子组装技术,用于将电子元件连接到电路板上。

该技术通过加热电路板,使焊膏熔化,然后冷却固化,从而实现元件与电路板的可靠连接。

回流焊的原理主要包括加热过程、焊接过程和冷却过程。

加热过程是回流焊的第一阶段。

在这个阶段,使用一种叫做回流炉的设备对整个电路板进行加热。

回流炉通常有多个加热区域,每个区域的温度都可以独立设置。

通过控制加热区的温度和传送速度,可以实现对电路板的精确加热。

焊接过程是回流焊的第二阶段。

在电路板被加热的同时,焊膏被加热到熔化温度。

焊膏是一种具有特定熔点的材料,由金属粉末和有机物质组成。

当焊膏熔化时,金属粉末会与电路板上的焊盘以及元件的引脚接触,并形成可靠的焊接连接。

焊膏的成分和性质可以根据具体的应用要求进行选择。

冷却过程是回流焊的最后阶段。

在焊接完成后,电路板会继续通过回流炉的冷却区。

冷却区通常使用强制风冷却或冷却传动系统来快速降低电路板的温度。

通过控制冷却速度,可以避免焊接接点在冷却过程中产生应力和变形。

回流焊的原理基于焊膏的特性和电路板的加热控制。

焊膏的特性决定了焊接所需的熔点和流动性,以及焊接接点的可靠性和耐久性。

电路板的加热控制决定了焊接温度和温度分布的均匀性,从而影响焊接质量。

回流焊技术具有以下几个优点。

首先,它能够实现大规模、高效率的电子元件焊接。

回流炉可以同时处理多个电路板,而电路板上的元件可以在一个工艺中焊接完成。

其次,回流焊可以实现高质量的焊接连接。

焊膏能够填充焊盘和元件引脚之间的间隙,形成均匀、可靠的焊接接点。

此外,回流焊还可以适应不同的元件封装和焊盘设计,具有较高的灵活性。

然而,回流焊也存在一些局限性。

首先,焊膏的选择和焊接参数的控制是关键的。

不同的焊盘材料、元件封装和电路板材料可能需要不同的焊膏成分和加热曲线。

此外,焊接温度和时间的控制也需要精确。

其次,回流焊对元件的耐热性要求较高。

某些特殊元件,如光敏元件或特定电子器件,可能无法承受高温。

回流焊原理及工艺流程

回流焊原理及工艺流程

回流焊原理及工艺流程
回流焊(Reflow soldering)是一种将焊料(solder)涂在电子元器件和电路板表面,通过加热使其熔化并与电路板表面结合在一起的焊接技术。

回流焊的工艺流程如下:
1. 表面处理:电路板表面需要进行清洁、去毛刺、去污等处理,以便焊料可以充分润湿。

2. 贴装元器件:将元器件通过自动贴装机或手工贴装的方式粘贴在电路板上。

3. 印刷焊膏:将焊膏印刷到元器件和电路板的焊接区域上。

4. 预热:将电路板放置在预热区,温度逐渐升高,使得焊膏中的挥发性成分挥发,准备进入焊接区。

5. 焊接:在焊接区中,电路板通过运送带进入回流炉中,使得焊膏熔化,在高温下进行焊接,使得电路板表面和元器件连接在一起。

6. 冷却:将焊接区中的电路板冷却至室温,焊接完成。

回流焊技术的优点是焊接质量可靠,成本低,效率高,适用范围广。

但是焊接过
程中需要控制温度,不当的温度会造成元器件损坏或焊接质量不佳,因此对于不同种类的电路板和元器件,需要按照不同的工艺参数进行调整和优化。

smt回流焊工作原理

smt回流焊工作原理

smt回流焊工作原理
SMT(Surface Mount Technology,表面贴装技术)回流焊工作原理是指在组装过程中,用高温热风或者蒸汽将贴装在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)表面的贴片元件和焊脚上的焊膏加热至融化点,使其与焊盘间形成可靠的焊接连接。

具体工作原理如下:
1. 准备:首先,在PCB上涂覆一层焊膏,通常是由粒径较小的金属颗粒和助焊剂组成的混合物。

此焊膏会在高温下熔化并形成焊接连接。

2. 定位:将待焊接的SMT元件精确放置在PCB表面上,通常通过自动化设备进行定位。

3. 预热:PCB与贴片元件一起通过热风或蒸汽流进行预热,以使整个组装过程达到焊接所需的温度。

4. 焊接:当预热达到适当温度时,进入焊接区域。

焊接区域中的热风或蒸汽继续升温,使焊膏熔化,并使贴片元件与PCB 之间的焊盘形成连接。

焊膏熔化后由于表面张力的作用,焊膏会自动湿润焊盘和焊脚。

5. 冷却固化:在焊接完成后,PCB与焊接区域逐渐冷却,焊膏通过表面张力的作用形成可靠的焊接连接。

总的来说,SMT回流焊工作原理是通过加热焊接区域,使焊膏熔化,并在冷却过程中形成稳定的焊接连接。

这一过程通常由自动化设备完成,以确保精确的温度控制和焊接质量。

气相回流焊缩写

气相回流焊缩写
气相回流焊,在电子制造行业中是一种重要的焊接技术,它的缩写通常是"Vapor Phase Reflow Soldering",或者简单地缩写为"VPRS"。

这种焊接技术主要用于在电路板上焊接各种电子元件,如集成电路、电容器、电阻器等。

气相回流焊的工作原理是将焊接的组件放入一个充满饱和蒸汽的加热室中,通过控制加热室内的温度和压力,使得焊接组件的温度逐渐升高到焊接温度,然后通过冷凝过程,焊接组件的温度又逐渐降低到室温。

在这个过程中,焊接组件上的焊料会被熔化,然后在冷却过程中固化,从而实现焊接。

与传统的热风回流焊相比,气相回流焊具有许多优点。

首先,由于焊接过程中加热室内的温度和压力可以精确控制,因此焊接的质量更加稳定可靠。

其次,由于焊接过程中焊接组件是通过热传导方式进行加热的,因此焊接组件上的热应力较小,从而减少了焊接过程中产生的热损伤。

此外,气相回流焊还可以焊接一些对温度敏感的元件,如塑料封装元件等。

然而,气相回流焊也存在一些缺点。

首先,设备成本较高,维护成本也相对较高。

其次,焊接过程中需要使用特定的焊接液体,这可能会增加生产成本。

此外,焊接过程中产生的废气需要进行处理,以防止对环境造成污染。

总的来说,气相回流焊是一种高效、稳定的焊接技术,广泛应用于电子制造行业。

虽然它存在一些缺点,但是随着技术的不断发展,这些问题有望得到解决。

在未来,气相回流焊有望在更多领域得到应用,推动电子制造行业的发展。

SMT回流焊作业指导书(2024)

引言概述:随着电子产品的快速发展,SMT(SurfaceMountTechnology,表面贴装技术)回流焊成为了主流的焊接工艺。

为了保证焊接质量和生产效率,制定一份SMT回流焊作业指导书是必要的。

本文将详细介绍SMT回流焊作业的相关内容,包括焊接参数设置、元件选型和布局、焊接工艺流程、设备操作和维护、质量控制等五个大点,旨在提供一份全面且专业的指导,帮助操作人员正确进行SMT回流焊作业,提高生产效率和产品质量。

正文内容:一、焊接参数设置1.1温度曲线设计:根据焊接元件的特性和要求,设计适当的温度曲线,包括预热区、焊接区和冷却区,确保焊接质量。

1.2回流炉温度设定:根据焊接工艺要求设定回流炉温度,包括预热温度、焊接温度和冷却温度,确保元件的正确焊接和熔化。

1.3过渡区设置:确定预热区和焊接区之间的过渡区,控制电子元件的热冲击。

二、元件选型和布局2.1元件选型:根据焊接要求和产品设计要求,选择合适的电子元件,包括表面贴装元件(SMD)和插件元件。

2.2元件布局:根据元件的尺寸、散热要求和信号传输要求,合理安排元件在PCB(PrintedCircuitBoard,印刷电路板)上的布局,防止热点和信号干扰。

三、焊接工艺流程3.1PCB准备:清洁PCB表面,确保焊接区域无尘、无油污,并检查PCB的电气连接和机械连接是否良好。

3.2胶水和焊膏涂布:根据焊接要求,在PCB上涂布胶水和焊膏,确保元件能够正确粘贴和焊接。

3.3元件贴装:使用自动贴装机将电子元件精确地贴到PCB 上,确保位置准确和固定可靠。

3.4回流焊:将贴装好的PCB放入回流炉中进行焊接,根据设定的温度曲线加热和冷却,完成焊接过程。

3.5清洁和检查:在焊接完成后,清洁焊接区域,检查焊接质量和元件的安装效果。

四、设备操作和维护4.1回流炉操作:熟悉回流炉的操作面板和控制参数,保证回流炉的正常运行。

4.2设备维护:定期清洁回流炉内部和外部的油污和灰尘,检查并更换磨损的零部件,保证设备的可靠性和稳定性。

回流焊结构原理

冷却装置
用于将焊接后的PCB快速冷却,有助于减小热应力。
冷却方式
可采用自然冷却或强制风冷,根据工艺需求选择。
控制及安全系统
控制系统
用于控制回流焊设备的各项参数,如温度、传送带速度等。
安全保护
配备安全保护装置,如过热保护、过载保护等,确保操作安 全。
03
回流焊工艺流程
焊膏涂布
焊膏选择
选择合适的焊膏,确保其成分、 粘度、活性等参数符合工艺要求。
的方向发展。
回流焊技术的特点
01
02
03
04
高可靠性
回流焊技术通过精确控制焊接 温度和时间,能够实现高可靠
性焊接,提高产品质量。
自动化程度高
回流焊技术可以实现自动化生 产,提高生产效率,降低人工
成本。
环保节能
回流焊技术采用高效热传导和 热对流方式加热,能够实现高
效节能和环保生产。
适用范围广
回流焊技术适用于各种表面贴 装元件和不同基材的PCB板,
冷却方式
采用自然冷却或强制冷却方式, 根据工艺要求选择适当的冷却方
式。
冷却速度
控制冷却速度,避免因冷却过快 导致焊点产生裂纹或组织不均。
冷却均匀性
保持PCB各部位冷却均匀,避免 因冷却不均导致焊接不良。
04
回流焊焊接质量影响因素
温度曲线设置
预热区
冷却区
使PCB充分预热,减少温差,防止翘 曲和焊珠的产生。
焊膏的回流温度曲线与实际温度曲线的匹配程度影响焊接质 量。
环境因素
洁净度
焊接过程中空气中的尘埃和污染物可能影响焊接质量。
湿度
湿度过高可能导致PCB吸湿膨胀,湿度过低可能导致静电产生,均影响焊接质量 。

回流焊工作原理

回流焊工作原理引言概述:回流焊是一种常用的电子元器件表面焊接技术,广泛应用于电子制造行业。

本文将详细介绍回流焊的工作原理以及相关的五个部分内容。

一、回流焊的基本原理1.1 温度控制:回流焊的关键是通过控制温度来实现焊接。

通常,焊接区域的温度需要达到焊锡熔点以上,但不超过元器件的最高温度承受限制。

通过加热和冷却过程的控制,可以实现焊接的稳定性和可靠性。

1.2 焊接过程:回流焊的焊接过程可以分为预热、焊锡熔化、焊接和冷却四个阶段。

预热阶段将电路板和元器件加热至焊锡熔点的温度,使焊锡熔化。

焊接阶段将焊锡涂敷在焊点上,实现元器件与电路板之间的连接。

冷却阶段通过控制温度的下降速度,使焊点冷却固化。

1.3 焊接设备:回流焊通常使用回流焊炉进行焊接。

回流焊炉具有加热区域和冷却区域,可以通过控制加热元件和传送带的速度来实现温度的控制。

在焊接过程中,电路板通过传送带从加热区域到冷却区域,完成焊接过程。

二、回流焊的优点2.1 高效性:回流焊可以同时焊接多个焊点,提高生产效率。

相比手工焊接,回流焊可以大幅缩短焊接时间,并且减少人工操作。

2.2 焊接质量高:回流焊能够提供均匀的加热和冷却过程,确保焊点的质量和可靠性。

焊接过程中,焊锡可以充分润湿焊点,减少焊接缺陷的发生。

2.3 适用性广:回流焊适用于各种类型的电子元器件,包括表面贴装元器件和插件元器件。

无论是小型电路板还是大型电路板,回流焊都能够满足焊接需求。

三、回流焊的注意事项3.1 温度控制:回流焊中,温度的控制非常重要。

过高的温度可能导致元器件损坏,而过低的温度可能导致焊接不良。

因此,需要根据元器件的要求和焊接工艺进行合理的温度控制。

3.2 焊接剂选择:回流焊需要使用焊接剂来提供焊接过程中的润湿和清洁作用。

选择适合的焊接剂可以提高焊接质量和可靠性。

3.3 焊接环境控制:回流焊需要在一定的温度和湿度条件下进行。

过高或过低的湿度可能影响焊接质量,而过高的温度可能导致元器件损坏。

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回流焊技术回流焊技术在电子制造领域并不陌生,我们电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的,这种设备的内部有一个加热电路,将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板,让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。

这种工艺的优势是温度易于控制,焊接过程中还能避免氧化,制造成本也更容易控制。

回流焊技术产生背景:由于电子产品PCB板不断小型化的需要,出现了片状元件,传统的焊接方法已不能适应需要。

起先,只在混合集成电路板组装中采用了回流焊工艺,组装焊接的元件多数为片状电容、片状电感,贴装型晶体管及二极管等。

随着SMT整个技术发展日趋完善,多种贴片元件(SMC)和贴装器件(SMD)的出现,作为贴装技术一部分的回流焊工艺技术及设备也得到相应的发展,其应用日趋广泛,几乎在所有电子产品领域都已得到应用。

回流焊发展阶段:根据产品的热传递效率和焊接的可靠性的不断提升,回流焊大致可分为五个发展阶段。

第一代热板传导回流焊设备:热传递效率最慢,5-30 W/m2K(不同材质的加热效率不一样),有阴影效应。

第二代红外热辐射回流焊设备:热传递效率慢,5-30W/m2K(不同材质的红外辐射效率不一样),有阴影效应,元器件的颜色对吸热量有大的影响。

第三代热风回流焊设备:热传递效率比较高,10-50 W/m2K,无阴影效应,颜色对吸热量没有影响。

第四代气相回流焊接系统:热传递效率高,200-300 W/m2K,无阴影效应,焊接过程需要上下运动,冷却效果差。

第五代真空蒸汽冷凝焊接(真空汽相焊)系统:密闭空间的无空洞焊接,热传递效率最高,300 W-500W/m2K。

焊接过程保持静止无震动。

冷却效果优秀,颜色对吸热量没有影响。

回流焊根据技术分类:热板传导回流焊:这类回流焊炉依靠传送带或推板下的热源加热,通过热传导的方式加热基板上的元件,用于采用陶瓷(Al2O3)基板厚膜电路的单面组装,陶瓷基板上只有贴放在传送带上才能得到足够的热量,其结构简单,价格便宜。

中国的一些厚膜电路厂在80年代初曾引进过此类设备。

红外(IR)回流焊炉:此类回流焊炉也多为传送带式,但传送带仅起支托、传送基板的作用,其加热方式主要依红外线热源以辐射方式加热,炉膛内的温度比前一种方式均匀,网孔较大,适于对双面组装的基板进行回流焊接加热。

这类回流焊炉可以说是回流焊炉的基本型。

在中国使用的很多,价格也比较便宜。

气相回流焊接:气相回流焊接又称气相焊(VaporPhaseSoldering,VPS),亦名凝热焊接(condensationsoldering)。

加热碳氟化物(早期用FC-70氟氯烷系溶剂),熔点约215℃,沸腾产生饱和蒸气,炉子上方与左右都有冷凝管,将蒸气限制在炉膛内,遇到温度低的待焊PCB组件时放出汽化潜热,使焊锡膏融化后焊接元器件与焊盘。

美国最初将其用于厚膜集成电路(IC)的焊接,气柏潜热释放对SMA的物理结构和几何形状不敏感,可使组件均匀加热到焊接温度,焊接温度保持一定,无需采用温控手段来满足不同温度焊接的需要,VPS的气相中是饱和蒸气,含氧量低,热转化率高,但溶剂成本高,且是典型臭氧层损耗物质,因此应用上受到极大的限制,国际社会现今基本不再使用这种有损环境的方法。

热风回流焊:热风式回流焊炉通过热风的层流运动传递热能,利用加热器与风扇,使炉内空气不断升温并循环,待焊件在炉内受到炽热气体的加热,从而实现焊接。

热风式回流焊炉具有加热均匀、温度稳定的特点,PCB的上、下温差及沿炉长方向的温度梯度不容易控制,一般不单独使用。

自20世纪90年代起,随着SMT 应用的不断扩大与元器件的进一步小型化,设备开发制造商纷纷改进加热器的分布、空气的循环流向,并增加温区至8个、10个,使之能进一步精确控制炉膛各部位的温度分布,更便于温度曲线的理想调节。

全热风强制对流的回流焊炉经过不断改进与完善,成为了SMT焊接的主流设备。

红外线+热风回流焊:20世纪90年代中期,在日本回流焊有向红外线+热风加热方式转移的趋势。

它足按30%红外线,70%热风做热载体进行加热。

红外热风回流焊炉有效地结合了红外回流焊和强制对流热风回流焊的长处,是21世纪较为理想的加热方式。

它充分利用了红外线辐射穿透力强的特点,热效率高、节电,同时又有效地克服了红外回流焊的温差和遮蔽效应,弥补了热风回流焊对气体流速要求过快而造成的影响。

这类回流焊炉是在IR炉的基础上加上热风使炉内温度更加均匀,不同材料及颜色吸收的热量是不同的,即Q值是不同的,因而引起的温升AT也不同。

例如,lC等SMD的封装是黑色的酚醛或环氧,而引线是白色的金属,单纯加热时,引线的温度低于其黑色的SMD本体。

加上热风后可使温度更加均匀,而克服吸热差异及阴影不良情况,红外线+热风回流焊炉在国际上曾使用得很普遍。

由于红外线在高低不同的零件中会产生遮光及色差的不良效应,故还可吹入热风以调和色差及辅助其死角处的不足,所吹热风中又以热氮气最为理想。

对流传热的快慢取决于风速,但过大的风速会造成元器件移位并助长焊点的氧化,风速控制在1.Om/s~1.8ⅡI/S为宜。

热风的产生有两种形式:轴向风扇产生(易形成层流,其运动造成各温区分界不清)和切向风扇产生(风扇安装在加热器外侧,产生面板涡流而使各个温区可精确控制)。

热丝回流焊:热丝回流焊是利用加热金属或陶瓷直接接触焊件的焊接技术,通常用在柔性基板与刚性基板的电缆连接等技术中,这种加热方法一般不采用锡膏,主要采用镀锡或各向异性导电胶,并需要特制的焊嘴,因此焊接速度很慢,生产效率相对较低。

热气回流焊:热气回流焊指在特制的加热头中通过空气或氮气,利用热气流进行焊接的方法,这种方法需要针对不同尺寸焊点加工不同尺寸的喷嘴,速度比较慢,用于返修或研制中。

激光回流焊,光束回流焊:激光加热回流焊是利用激光束良好的方向性及功率密度高的特点,通过光学系统将激光束聚集在很小的区域内,在很短的时间内使被加热处形成一个局部的加热区,常用的激光有C02和YAG两种,是激光加热回流焊的工作原理示意图。

激光加热回流焊的加热,具有高度局部化的特点,不产生热应力,热冲击小,热敏元器件不易损坏。

但是设备投资大,维护成本高。

感应回流焊:感应回流焊设备在加热头中采用变压器,利用电感涡流原理对焊件进行焊接,这种焊接方法没有机械接触,加热速度快;缺点是对位置敏感,温度控制不易,有过热的危险,静电敏感器件不宜使用。

聚红外回流焊:聚焦红外回流焊适用于返修工作站,进行返修或局部焊接。

根据形状分类台式回流焊炉:台式设备适合中小批量的PCB组装生产,性能稳定、价格经济(大约在4-8万人民币之间),国内私营企业及部分国营单位用的较多。

立式回流焊炉:立式设备型号较多,适合各种不同需求用户的PCB组装生产。

设备高中低档都有,性能也相差较多,价格也高低不等(大约在8-80万人民币之间)。

国内研究所、外企、知名企业用的较多。

根据温区分类回流焊炉的温区长度一般为45cm~50cm,温区数量可以有3、4、5、6、7、8、9、10、12、15甚至更多温区,从焊接的角度,回流焊至少有3个温区,即预热区、焊接区和冷却区,很多炉子在计算温区时通常将冷却区排除在外,即只计算升温区、保温区和焊接区。

回流焊工艺流程:回流焊加工的为表面贴装的板,其流程比较复杂,可分为两种:单面贴装、双面贴装。

单面贴装预涂锡膏→贴片(分为手工贴装和机器自动贴装)→ 回流焊→ 检查及电测试。

双面贴装A面预涂锡膏→ 贴片(分为手工贴装和机器自动贴装)→ 回流焊→B面预涂锡膏→贴片(分为手工贴装和机器自动贴装)→ 回流焊→ 检查及电测试。

回流焊温度曲线:温度曲线是指SMA通过回炉时,SMA上某一点的温度随时间变化的曲线。

温度曲线提供了一种直观的方法,来分析某个元件在整个回流焊过程中的温度变化情况。

这对于获得最佳的可焊性,避免由于超温而对元件造成损坏,以及保证焊接质量都非常有用。

(详情请见温度曲线测试仪百科词条中就温度曲线的相关介绍)回流焊影响工艺因素:在SMT回流焊工艺造成对元件加热不均匀的原因主要有:回流焊元件热容量或吸收热量的差别,传送带或加热器边缘影响,回流焊产品负载等三个方面。

1.通常PLCC、QFP与一个分立片状元件相比热容量要大,焊接大面积元件就比小元件更困难些。

2.在回流焊炉中传送带在周而复使传送产品进行回流焊的同时,也成为一个散热系统,此外在加热部分的边缘与中心散热条件不同,边缘一般温度偏低,炉内除各温区温度要求不同外,同一载面的温度也差异。

3.产品装载量不同的影响。

回流焊的温度曲线的调整要考虑在空载,负载及不同负载因子情况下能得到良好的重复性。

负载因子定义为:LF=L/(L+S);其中L=组装基板的长度,S=组装基板的间隔。

回流焊工艺要得到重复性好的结果,负载因子愈大愈困难。

通常回流焊炉的最大负载因子的范围为0.5~0.9。

这要根据产品情况(元件焊接密度、不同基板)和再流炉的不同型号来决定。

要得到良好的焊接效果和重复性,实践经验很重要回流焊在焊接中的缺陷:A:桥联焊接加热过程中也会产生焊料塌边,这个情况出现在预热和主加热两种场合,当预热温度在几十至一百范围内,作为焊料中成分之一的溶剂即会降低粘度而流出,如果其流出的趋势十分强烈,会同时将焊料颗粒挤出焊区外形成含金颗粒,在溶融时如不能返回到焊区内,也会形成滞留焊料球。

除上面的因素外SMD元件端电极是否平整良好,电路线路板布线设计与焊区间距是否规范,助焊剂涂敷方法的选择和其涂敷精度等会是造成桥接的原因。

B:立碑又称曼哈顿现象。

片式元件在遭受急速加热情况下发生的翘立,这是因为急热元件两端存在的温差,电极端一边的焊料完全熔融后获得良好的湿润,而另一边的焊料完全熔融而引起湿润不良,这样促进了元件的翘立。

因此,加热时要从时间要素的角度考虑,使水平方向的加热形成均衡的温度分布,避免急热的产生。

防止元件翘立的主要因素:A.选择粘力强的焊料,焊料的印刷精度和元件的贴装精度也需提高。

B.元件的外部电极需要有良好的湿润性湿润稳定性。

推荐:温度400C以下,湿度70%RH以下,进厂元件的使用期不可超过6个月。

C.采用小的焊区宽度尺寸,以减少焊料溶融时对元件端部产生的表面张力。

另外可适当减小焊料的印刷厚度,如选用100um。

D.焊接温度管理条件设定对元件翘立也是一个因素。

通常的目标是加热要均匀,特别是在元件两连接端的焊接圆角形成之前,均衡加热不可出现波动。

润湿不良润湿不良是指焊接过程中焊料和电路基板的焊区(铜箔),或SMD的外部电极,经浸润后不生成相互间的反应层,而造成漏焊或少焊故障。

其中原因大多是焊区表面受到污染或沾上阻焊剂,或是被接合物表面生成金属化合物层而引起的。

譬如银的表面有硫化物,锡的表面有氧化物都会产生润湿不良。

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