回流焊原理以及工藝

1.什么是回流焊

回流焊是英文Reflow是通過重新熔化預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。回流焊是將元器件焊接到PCB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。

回流焊原理分為幾個描述：

A.當PCB進入升溫區(qū)時，焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)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、元器件引腳與氧氣隔離。

B.PCB進入保溫區(qū)時，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(qū)而損壞PCB和元器件。

C.當PCB進入焊接區(qū)時，溫度迅速上升使焊膏達到熔化狀態(tài)，液態(tài)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。

D.PCB進入冷卻區(qū)，使焊點凝固此；時完成了回流焊。

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, 電路板制造商僅限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更大的電路板成為現(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。

[雙軌回流焊的工作原理]

　　可用如下方程來描述熱能從氣流傳遞到電路板的過程，q = 傳遞到電路板上的熱能; a = 電路板和組件的對流熱傳遞系數(shù); t = 電路板的加熱時間; A = 傳熱表面積 ; ΔT = 對流氣體和電路板之間的溫度差 我們將電路板相關參數(shù)移到公式的一側(cè)，并將回流焊爐參數(shù)移到另一側(cè)，可得到如下公式： q = a | t | A | | T

雙軌回流焊PCB已經(jīng)相當普及，并在逐漸變得復那時起來，它得以如此普及，主要原因是它給設計者提供了極為良好的彈性空間，從而設計出更為小巧，緊湊的低成本的產(chǎn)品。到今天為止，雙軌回流焊板一般都有通過回流焊接上面（元件面），然后通過波峰焊來焊接下面（引腳面）。目前的一個趨勢傾向于雙軌回流焊回流焊，但是這個工藝制程仍存在一些問題。大板的底部元件可能會在第二次回流焊過程中掉落，或者底部焊接點的部分熔融而造成焊點的可靠性問題。

2.回流焊流程介紹

回流焊加工的為表面貼裝的板，其流程比較復雜，可分為兩種：單面貼裝、雙面貼裝。

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

回流焊的最簡單的流程是"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，回流焊是要控制溫度上升和最高溫度及下降溫度曲線。

回流焊工藝要求

回流焊技術在電子制造領域并不陌生，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，制造成本也更容易控制。這種設備的內(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更困難些。

2.在回流焊爐中傳送帶在周而復使傳送產(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?；亓骱傅臏囟惹€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玫街貜托院玫慕Y(jié)果，負載因子愈大愈困難。通?；亓骱笭t的最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性，實踐經(jīng)驗很重要的。