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什么是回流焊

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什么是回流焊

發布日期:2022-06-06 10:37 來源:http://www.destinationoresund.com 點擊:

在電子元器件貼片中,經常會用到回流焊,波峰焊等焊接技術。


那么回流焊具體是怎樣的呢?


回流焊是通過重新熔化預先分配到印制板焊盤上的膏狀軟釬焊料,實現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。


回流焊是將元器件焊接到PCB板材上,它是對表面貼裝器件的。


通過依靠熱氣流對焊點的作用,膠狀的焊劑在一定的高溫氣流下進行物理反應達到SMD(surface-mount device表面貼裝器件)的焊接。


之所以叫“回流焊”是因為氣體(氮氣)在焊機內循環流動產生高溫達到焊接目的。


回流焊原理


回流焊一般會分為四個工作區:升溫區,保溫區,焊接區,冷卻區。


(1)當PCB進入升溫區時,焊膏中的溶劑,氣體蒸發掉,同時,焊膏中的助焊劑潤濕焊盤,元器件端頭和引腳,焊膏軟化,塌落,覆蓋了焊盤,將焊盤,元器件引腳和氧氣隔離。


(2)PCB進入保溫區,使PCB和元器件得到充分的預熱,以防PCB突然進入焊接高溫區而損壞PCB和元器件。


(3)當PCB進入焊接區時,溫度迅速上升使焊膏達到熔化狀態,液態焊錫對PCB的焊盤,元器件端頭和引腳潤濕,擴散,漫流或回流混合形成焊錫接點。


(4)PCB進入冷卻區,使焊點凝固化,完成了整個回流焊過程。


回流焊優點


這種工藝的優勢是使溫度易于控制,焊接過程中還能避免氧化,制造成本也更容易控制。


它的內部有一個加熱電路,將氮氣加熱到足夠高的溫度后吹向已經貼好元件的線路板,讓元件兩側的焊料熔化后與主板粘結。


在回流焊技術進行焊接時,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的,因而被焊接的元器件受到的熱沖擊小,不會因過熱造成元器件的損壞。


由于在焊接技術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。


在回流焊技術中,焊料是一次性使用,不存在再次利用的情況,因而焊料很純凈,沒有雜質,保證了焊點的質量。


回流焊缺點


溫度梯度不易掌握(四個工作區的具體溫度范圍)。


回流焊流程介紹


回流焊加工為表面貼裝的板,其流程比較復雜。


不過簡單概括可分為兩種:單面貼裝,雙面貼裝。


A,單面貼裝:預涂惕膏 --> 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面預涂惕膏 --> 貼片(分為手工貼裝和機器自動貼裝) --> 回流焊 --> B面預涂惕膏 --> 貼片 --> 回流焊 --> 檢查及電測試。


回流焊Z簡單的流程是“絲印焊膏” --> “貼片” --> “回流焊”,其核心是絲印的準確,對貼片是由機器的PPM來定良率。


回流焊要控制溫度上升和Z高溫度及下降溫度曲線。

回流焊可能發生的意外


(1)橋聯


回流焊焊接加熱過程中也會產生焊料塌邊。


這個情況出現在預熱和主加熱兩種場合,當預熱溫度在幾十至一百度范圍內,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外的含金顆粒,在熔融時如不能返回到焊區內,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,電路線路板布線設計與焊區間距是否規范,阻焊劑涂敷方法的選擇和其涂敷精度等都會是造成橋聯的原因。


(2)立碑元件浮高(曼哈頓現象)


片式元件在遭受回流焊急速加熱情況下發生的翹板。


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,這樣促使了元件的翹立。


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生。


(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(銅箔)或SMD的外部電極,經浸潤后不生成相互間的反應層,而造成漏焊或少焊故障。


其中原因大多是焊區表面受到污染或粘上阻焊劑,或是被接合物表面生成金屬氧化物層而引起的。


譬如銀的表面有硫化物,錫的表面有氧化物都會產生潤濕不良。


另外焊料中殘留的鋁,鋅,鎘等超過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,并設定回流焊合理的焊接溫度曲線。


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