回流焊原理以及工藝

時間：2019-11-19作者：深圳市力拓創(chuàng)能電子設(shè)備有限公司瀏覽：318

1、什么是回流焊


回流焊是英文Reflow是通過重新熔化預(yù)先分配到印制板焊盤上的膏裝軟釬焊料，實現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊?；亓骱甘菍⒃骷附拥絇CB板材上，回流焊是對表面帖裝器件的?；亓骱甘强繜釟饬鲗更c的作用,膠狀的焊劑在一定的高溫氣流下進行物理反應(yīng)達到SMD的焊接；之所以叫"回流焊"是因為氣體在焊機內(nèi)循環(huán)流動產(chǎn)生高溫達到焊接目的。

雙軌回流焊的工作原理
雙軌回流焊爐通過同時平行處理兩個電路板，可使單個雙軌爐的產(chǎn)能提高兩倍。目前, 電路板制造商**于在每個軌道中處理相同或重量相似的電路板。而現(xiàn)在, 擁有獨立軌道速度的雙軌雙速回流焊爐使同時處理兩塊差異較大的電路板成為現(xiàn)實。首先，我們要了解影響熱能從回流爐加熱器向電路板傳遞的主要因素。在通常情況下，如圖所示，回流焊爐的風(fēng)扇推動氣體（空氣或氮氣）經(jīng)過加熱線圈，氣體被加熱后，通過孔板內(nèi)的一系列孔口傳遞到產(chǎn)品上。

2、回流焊流程介紹
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：單面貼裝、雙面貼裝。
A，單面貼裝：預(yù)涂錫膏 → 貼片（分為手工貼裝和機器自動貼裝） → 回流焊 → 檢查及電測試。
B，雙面貼裝：A面預(yù)涂錫膏 → 貼片（分為手工貼裝和機器自動貼裝） → 回流焊 →B面預(yù)涂錫膏 →貼片（分為手工貼裝和機器自動貼裝）→ 回流焊 → 檢查及電測試。
回流焊的較簡單的流程是"絲印焊膏--貼片--回流焊，其**是絲印的準確，對貼片是由機器的PPM來定良率，回流焊是要控制溫度上升和較高溫度及下降溫度曲線。
回流焊工藝要求
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。這種工藝的優(yōu)勢是溫度易于控制，焊接過程中還能避免氧化，制造成本也較容易控制。這種設(shè)備的內(nèi)部有一個加熱電路，將氮氣加熱到足夠高的溫度后吹向已經(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)。
1、要設(shè)置合理的再流焊溫度曲線并定期做溫度曲線的實時測試。
2、要按照PCB設(shè)計時的焊接方向進行焊接。
3、焊接過程中嚴防傳送帶震動。
4、必須對首塊印制板的焊接效果進行檢查。
5、焊接是否充分、焊點表面是否光滑、焊點形狀是否呈半月狀、錫球和殘留物的情況、連焊和虛焊的情況。還要檢查PCB表面顏色變化等情況。并根據(jù)檢查結(jié)果調(diào)整溫度曲線。在整批生產(chǎn)過程中要定時檢查焊接質(zhì)量。
影響工藝的因素：
1、通常PLCC、QFP與一個分立片狀元件相比熱容量要大，焊接大面積元件就比小元件較困難些。
2、在回流焊爐中傳送帶在周而復(fù)使傳送產(chǎn)品進行回流焊的同時，也成為一個散熱系統(tǒng)，此外在加熱部分的邊緣與中心散熱條件不同，邊緣一般溫度偏低，爐內(nèi)除各溫區(qū)溫度要求不同外，同一載面的溫度也差異。
3、產(chǎn)品裝載量不同的影響。回流焊的溫度曲線的調(diào)整要考慮在空載，負載及不同負載因子情況下能得到良好的重復(fù)性。負載因子定義為： LF=L/(L+S);其中L=組裝基板的長度，S=組裝基板的間隔?；亓骱腹に囈玫街貜?fù)性好的結(jié)果，負載因子愈大愈困難。通常回流焊爐的較大負載因子的范圍為0.5~0.9。這要根據(jù)產(chǎn)品情況（元件焊接密度、不同基板）和再流爐的不同型號來決定。要得到良好的焊接效果和重復(fù)性，實踐經(jīng)驗很重要的。
回流焊是SMT工藝的**技術(shù)，PCB上所有的電子元器件通過整體加熱一次性焊接完成，電子廠SMT生產(chǎn)線的質(zhì)量控制占**分量的工作最后都是為了獲得優(yōu)良的焊接質(zhì)量。設(shè)定好溫度曲線，就管好了爐子，這是所有PE都知道的事。很多文獻與資料都提到回流焊溫度曲線的設(shè)置。對于一款新產(chǎn)品、新爐子、新錫膏，如何快速設(shè)定回流焊溫度曲線？這需要我們對溫度曲線的概念和錫膏焊接原理有基本的認識。

3、回流焊技術(shù)有那些優(yōu)勢？
1）再流焊技術(shù)進行焊接時，不需要將印刷電路板浸入熔融的焊料中，而是采用局部加熱的方式完成焊接任務(wù)的；因而被焊接的元器件受到熱沖擊小，不會因過熱造成元器件的損壞。
2）由于在焊接技術(shù)僅需要在焊接部位施放焊料，并局部加熱完成焊接，因而避免了橋接等焊接缺陷。
3）再流焊技術(shù)中，焊料只是一次性使用，不存在再次利用的情況，因而焊料很純凈，沒有雜質(zhì)，保證了焊點的質(zhì)量。
4、回流焊的注意事項
1.橋聯(lián)
回流焊焊接加熱過程中也會產(chǎn)生焊料塌邊，這個情況出現(xiàn)在預(yù)熱和主加熱兩種場合，當預(yù)熱溫度在幾十至一百度范圍內(nèi)，作為焊料中成分之一的溶劑即會降低粘度而流出，如果其流出的趨勢是十分強烈的，會同時將焊料顆粒擠出焊區(qū)外的含金顆粒，在熔融時如不能返回到焊區(qū)內(nèi)，也會形成滯留的焊料球。 除上面的因素外，SMD元件端電極是否平整良好，電路線路板布線設(shè)計與焊區(qū)間距是否規(guī)范，阻焊劑涂敷方法的選擇和其涂敷精度等都會是造成橋聯(lián)的原因。
2.立碑元件浮高(曼哈頓現(xiàn)象)
片式元件在遭受回流焊急速加熱情況下發(fā)生的翹立，這是因為急熱使元件兩端存在溫差，電極端一邊的焊料完全熔融后獲得良好的濕潤，而另一邊的焊料未完全熔融而引起濕潤不良，這樣促進了元件的翹立。因此，回流焊加熱時要從時間要素的角度考慮，使水平方向的加熱形成均衡的溫度分布，避免回流焊急熱的產(chǎn)生。 
防止元件翹立的主要因素有以下幾點：  
①選擇粘接力強的焊料，焊料的印刷精度和元件的貼裝精度也需提高；  
②元件的外部電極需要有良好的濕潤性和濕潤穩(wěn)定性。推薦：溫度40℃以下，濕度70％RH以下，進廠元件的使用期不可**過6個月；  
③采用小的焊區(qū)寬度尺寸，以減少焊料熔融時對元件端部產(chǎn)生的表面張力。另外可適當減小焊料的印刷厚度，如選用100μm；   
④焊接溫度管理條件設(shè)定也是元件翹立的一個因素。通常的目標是加熱要均勻，特別在元件兩連接端的焊接圓角形成之前，均衡加熱不可出現(xiàn)波動。
3.潤濕不良
潤濕不良是指回流焊焊接過程中焊料和電路基板的焊區(qū)(銅箔)或SMD的外部電極，經(jīng)浸潤后不生成相互間的反應(yīng)層，而造成漏焊或少焊故障。其中原因大多是焊區(qū)表面受到污染或沾上阻焊劑，或是被接合物表面生成金屬化合物層而引起的。譬如銀的表面有硫化物、錫的表面有氧化物都會產(chǎn)生潤濕不良。另外焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等**過0．005％以上時，由于焊劑的吸濕作用使活化程度降低，也可發(fā)生潤濕不良。因此在焊接基板表面和元件表面要做好防污措施。選擇合適的焊料，并設(shè)定回流焊合理的焊接溫度曲線。   


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