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番禺SMT贴片加工 SMT回流焊简介18

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发表时间:2022-08-16 10:20

番禺SMT贴片加工 SMT回流焊简介18

1.回流焊的种类回流焊是SMT流程中非常关键的一环,其作用是将焊膏融化,使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起,如不能较好地对其进行控制,将对所生产产品的可靠性及使用寿命产生灾难性影响。

回流焊的方式有很多,较早前比较流行的方式有红外式及气相式,现在较多厂商采用的是热风式回流焊,还有部分先进的或特定场合使用的再流方式,如:热型芯板、白光聚焦、垂直烘炉等。

以下将对现在比较流行的热风式回流焊作简单的介绍。

2.热风式回流焊现在所使用的大多数新式的回流焊接炉,叫做强制对流式热风回流焊炉。

它通过内部的风扇,将热空气吹到装配板上或周围。

这种炉的一个优点是可以对装配板逐渐地和一致地提供热量,不管零件的颜色和质地。

虽然,由于不同的厚度和元件密度,热量的吸收可能不同,但强制对流式炉逐渐地供热,同一PCB上的温差没有太大的差别。

另外,这种炉可以严格地控制给定温度曲线的最高温度和温度速率,其提供了更好的区到区的稳定性,和一个更受控的回流过程。

3.温区分布及各温区功能热风回流焊过程中,焊膏需经过以下几个阶段,溶剂挥发;助焊剂清除焊件表面的氧化物;焊膏的熔融、再流动以及焊膏的冷却、凝固。

一个典型的温度曲线(Profile:指通过回焊炉时,PCB上某一焊点的温度随时间变化的曲线)分为预热区、保温区、回流区及冷却区。

(见附图)①预热区:预热区的目的是使PCB和元器件预热,达到平衡,同时除去焊膏中的水份、溶剂,以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。

升温速率要控制在适当范围内(过快会产生热冲击,如:引起多层陶瓷电容器开裂、造成焊料飞溅,使在整个PCB的非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点;过慢则助焊剂Flux活性作用),一般规定最大升温速率为4℃/sec,上升速率设定为1-3℃/sec,SESC的标准为低于2.5℃/seC.②升温区:指从120℃升温至160℃的区域。

主要目的是使PCB上各元件的温度趋于均匀,尽量减少温差,保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥,到保温区结束时,焊盘、锡膏球及元件引脚上的氧化物应被除去,整个电路板的温度达到均衡。

过程时间约60-120秒,根据焊料的性质有所差异。

SESC的标准为:130-160℃,MAX120sec;③焊接区:这一区域里的加热器的温度设置得最高,焊接峰值温度视所用锡膏的不同而不同,一般推荐为锡膏的熔点温度加20-40℃.此时焊膏中的焊料开始熔化,再次呈流动状态,替代液态焊剂润湿焊盘和元器件。

有时也将该区域分为两个区,即熔融区和再流区。

理想的温度曲线是超过焊锡熔点的“尖端区”覆盖的面积最小且左右对称,一般情况下超过200℃的时间范围为30-40sec.SESC的标准为Peak Temp.:210-220℃,超过200℃的时间范围:40±3sec;④冷却区:用尽可能快的速度进行冷却,将有助于得到明亮的焊点并饱满的外形和低的接触角度。

缓慢冷却会导致PAD的更多分解物进入锡中,产生灰暗毛糙的焊点,甚至引起沾锡不良和弱焊点结合力。

降温速率一般为-4℃/sec以内,冷却至75℃左右即可,一般情况下都要用离子风扇进行强制冷却。

SESC的标准为:Slope>-3℃/sec.4.氮气的作用使用惰性气体,一般采用氮气,这种方法在回流焊工艺中已被采用了相当长的一段时间,因为惰性气体可以减少焊接过程中的氧化,因此,这种工艺可以使用活性较低的焊膏材料。

这一点对于低残留物焊膏和免清洗尤为重要。

另外,对于多次焊接工艺也相当关键。

比如:在双面板的焊接中,氮气保护板子在多次回流工艺中有很大的优势,因为在N2的保护下,板上的铜质焊盘与线路的可焊性得到了很好的保护。

使用氮气的另一个好处是增加表面张力,它使得制造商在选择器件时有更大的余地(尤其是超细间距器件),并且增加焊点表面光洁度,使薄型材料不易褪色。


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