什么是回流焊？它的技術(shù)原理和工藝介紹

一直以來，回流焊都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)砘亓骱傅南嚓P(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、回流焊原理介紹

回流焊技術(shù)在電子制造領(lǐng)域并不陌生，我們電腦內(nèi)使用的各種板卡上的元件都是通過這種工藝焊接到線路板上的，這種設(shè)備的內(nèi)部有一個(gè)加熱電路，將空氣或氮?dú)饧訜岬阶銐蚋叩臏囟群蟠迪蛞呀?jīng)貼好元件的線路板，讓元件兩側(cè)的焊料融化后與主板粘結(jié)。這種工藝的優(yōu)勢(shì)是溫度易于控制，焊接過程中還能避免氧化，制造成本也更容易控制。

回流焊技術(shù)在電子制造領(lǐng)域并不陌生，我們電腦內(nèi)使用的各種板卡上的元件都是通過這種工藝焊接到線路板上的。這種設(shè)備的內(nèi)部有一個(gè)加熱電路，將空氣或氮?dú)饧訜岬阶銐蚋叩臏囟群蟠迪蛞呀?jīng)貼好元件的線路板，讓元件兩側(cè)的焊料融化后與主板粘結(jié)。

二、回流焊工藝

回流焊加工的為表面貼裝的板，其流程比較復(fù)雜，可分為兩種：?jiǎn)蚊尜N裝、雙面貼裝。

1、單面貼裝

預(yù)涂錫膏 →貼片(分為手工貼裝和機(jī)器自動(dòng)貼裝) → 回流焊 → 檢查及電測(cè)試。

2、雙面貼裝

A面預(yù)涂錫膏 → 貼片(分為手工貼裝和機(jī)器自動(dòng)貼裝) → 回流焊 →B面預(yù)涂錫膏 →貼片(分為手工貼裝和機(jī)器自動(dòng)貼裝)→ 回流焊 → 檢查及電測(cè)試。

三、回流焊工藝發(fā)展

1.熱板(Hot-plate)及推板式熱板傳導(dǎo)回流焊：

這類回流焊爐依靠傳送帶或推板下的熱源加熱，通過熱傳導(dǎo)的方式加熱基板上的元件，用于采用陶瓷(Al2O3)基板厚膜電路的單面組裝，陶瓷基板上只有貼放在傳送帶上才能得到足夠的熱量，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。我國(guó)的一些厚膜電路廠在80年代初曾引進(jìn)過此類設(shè)備。

2. 紅外線輻射回流焊：

此類回流焊爐也多為傳送帶式，但傳送帶僅起支托、傳送基板的作用，其加熱方式主要依紅外線熱源以輻射方式加熱，爐膛內(nèi)的溫度比前一種方式均勻，網(wǎng)孔較大，適于對(duì)雙面組裝的基板進(jìn)行回流焊接加熱。這類回流焊爐可以說是回流焊爐的基本型。在我國(guó)使用的很多，價(jià)格也比較便宜。

3. 紅外加熱風(fēng)(Hot air)回流焊：

這類回流焊爐是在IR爐的基礎(chǔ)上加上熱風(fēng)使?fàn)t內(nèi)溫度更均勻，單純使用紅外輻射加熱時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)在同樣的加熱環(huán)境內(nèi)，不同材料及顏色吸收熱量是不同的，即(1)式中Q值是不同的，因而引起的溫升ΔT也不同，例如IC等SMD的封裝是黑色的酚醛或環(huán)氧，而引線是白色的金屬，單純加熱時(shí)，引線的溫度低于其黑色的SMD本體。加上熱風(fēng)后可使溫度更均勻，而克服吸熱差異及陰影不良情況，IR + Hot air的回流焊爐在國(guó)際上曾使用得很普遍。

4. 充氮(N2)回流焊：

隨著組裝密度的提高，精細(xì)間距(Fine pitch)組裝技術(shù)的出現(xiàn)，產(chǎn)生了充氮回流焊工藝和設(shè)備，改善了回流焊的質(zhì)量和成品率，已成為回流焊的發(fā)展方向。氮?dú)饣亓骱赣幸韵聝?yōu)點(diǎn)：

(1) 防止減少氧化

(2) 提高焊接潤(rùn)濕力，加快潤(rùn)濕速度

(3) 減少錫球的產(chǎn)生，避免橋接，得到列好的焊接質(zhì)量

四、回流焊相關(guān)知識(shí)

1、回流焊預(yù)熱

該區(qū)域的目的是把室溫的PCB盡快加熱，以達(dá)到第二個(gè)特定目標(biāo)，但升溫速率要控制在適當(dāng)范圍以內(nèi)，如果過快，會(huì)產(chǎn)生熱沖擊，電路板和元件都可能受損;過慢，則溶劑揮發(fā)不充分，影響焊接質(zhì)量。由于加熱速度較快，在溫區(qū)的后段SMA內(nèi)的溫差較大。為防止熱沖擊對(duì)元件的損傷，一般規(guī)定最大速度為4℃/s。然而,通常上升速率設(shè)定為1-3℃/s。典型的升溫速率為2℃/s。

2、回流焊保溫

保溫段是指溫度從120—150℃升至焊膏熔點(diǎn)的區(qū)域。其主要目的是使SMA內(nèi)各元件的溫度趨于穩(wěn)定，盡量減少溫差。在這個(gè)區(qū)域里給予足夠的時(shí)間使較大元件的溫度趕上較小元件，并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到保溫段結(jié)束，焊盤、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去，整個(gè)電路板的溫度達(dá)到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這一段結(jié)束時(shí)應(yīng)具有相同的溫度，否則進(jìn)入到回流段將會(huì)因?yàn)楦鞑糠譁囟炔痪a(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。

3、回流焊的回流

在這一區(qū)域里加熱器的溫度設(shè)臵得最高，使組件的溫度快速上升至峰值溫度。在回流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同，一般推薦為焊膏的熔點(diǎn)溫度加20-40℃。對(duì)于熔點(diǎn)為183℃的焊膏和熔點(diǎn)為179℃的Sn62/Pb36/Ag2焊膏，峰值溫度一般為210-230℃，再流時(shí)間不要過長(zhǎng)，以防對(duì)SMA造成不良影響。理想的溫度曲線是超過焊錫熔點(diǎn)的“尖端區(qū)”覆蓋的面積最小。

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