回流焊工藝流程詳述

回流焊工藝流程是，當(dāng)印刷好錫膏貼片好元件的線路板進(jìn)入回流焊爐膛內(nèi)，線路板由回流焊導(dǎo)軌運(yùn)輸鏈條帶動(dòng)依次經(jīng)過回流焊的預(yù)熱區(qū)、保溫區(qū)、焊接區(qū)、冷卻區(qū)，在經(jīng)過回流焊這四個(gè)溫區(qū)的溫度變化后完成了線路板的回流焊焊接流程。下面來具體講解下線路板依次經(jīng)過回流焊這四個(gè)溫區(qū)時(shí)的焊接變化過程。

回流焊焊接工藝流程詳解

一、當(dāng)PCB進(jìn)入預(yù)熱區(qū)時(shí)，焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)掉，同時(shí)，焊膏中的助焊劑潤(rùn)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。

預(yù)熱是為了使焊膏活性化，及避免浸錫時(shí)進(jìn)行急劇高溫加熱引起部品不良所進(jìn)行的加熱行為。該區(qū)域的目標(biāo)是把室溫的PCB盡快加熱，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)的后段回流焊爐膛內(nèi)的溫差較大。為防止熱沖擊對(duì)元件的損傷，般規(guī)定大升溫速度為4℃/S，通常上升速率設(shè)定為1~3℃/S。

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回流焊溫度曲線測(cè)量方法：

1) 對(duì)被測(cè)的印刷線路板進(jìn)行熱性能分析選擇被測(cè)點(diǎn)。

2) 將熱電偶附著在被測(cè)的印刷線路板上。為了保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性被測(cè)的印刷線路板應(yīng)選用完全貼裝的產(chǎn)品。

3) 觸發(fā)測(cè)溫儀開始記錄數(shù)據(jù)并將測(cè)溫儀連同被測(cè)的印刷線路板一同放入回流焊爐內(nèi)。這里要注意兩點(diǎn)。測(cè)溫儀有兩種，一種是觸發(fā)后立即開始記錄數(shù)據(jù)，這就要求在觸發(fā)后在最短的時(shí)間內(nèi)將測(cè)溫儀放入回流焊爐，以保證所測(cè)回流時(shí)間的準(zhǔn)確性。另一種測(cè)溫儀為溫感型，當(dāng)環(huán)境溫度升高到 40℃（一般高于人體的體溫，用于保證在操作階段不會(huì)記錄數(shù)據(jù)。）以上時(shí)才開始記錄數(shù)據(jù)，這種測(cè)溫儀對(duì)放入時(shí)間就沒有什么要求。第二點(diǎn)：為了較大限度的還原生產(chǎn)時(shí)的實(shí)際環(huán)境，在被測(cè)板的前方要保證正常生產(chǎn)時(shí)的過板數(shù)量。在被測(cè)板放入爐腔后不可再放入產(chǎn)品，避免意外發(fā)生。

4) 將從爐中采集好數(shù)據(jù)的測(cè)溫儀接入計(jì)算機(jī)，生成溫度曲線。

三、從內(nèi)部化合物的影響角度來看

冷卻速率對(duì)于內(nèi)部化合物的影響主要體現(xiàn)在對(duì)于金屬間化合物的影響，具體來講，其主要牽涉到以下的內(nèi)容：對(duì)于內(nèi)部金屬間化合物的外在形態(tài)的影響。為了驗(yàn)證上述的推論，同樣在不同冷卻速率下，去進(jìn)行比較，看看同樣焊料合金材料的金屬間化合物的形態(tài)是否存在較大的變化。其實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為：以快速冷卻的方式去進(jìn)行，使得合金的過冷度不斷增加，形核率會(huì)不斷提高，此時(shí)金屬間化合物會(huì)不斷長(zhǎng)大，會(huì)以球狀顆粒的方式散布在其中，在冷卻速率處于較低狀態(tài)的時(shí)候，形核率出現(xiàn)下降的情況，此時(shí)的金屬間化合物會(huì)不斷增大，并且以針狀，棒型和塊狀的形式曾顯出來，尤其是在速率急劇的下降情況下，甚至?xí)云瑺畹男问匠尸F(xiàn)出來。由此，我們應(yīng)該嚴(yán)格控制冷卻速率，保證其處于合理狀態(tài)下，避免上述過于急劇情況的發(fā)生，由此實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)強(qiáng)度達(dá)到合理的水平。

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錫膏特性與回流焊溫度曲線關(guān)系

錫膏特性決定回流曲線的基本特性。不同的錫膏由于助焊劑（Flux）有不同的化學(xué)成分，因此它的化學(xué)變化有不同的溫度要求，對(duì)回流溫度曲線也有不同的要求。一般錫膏供應(yīng)商都能提供個(gè)參考回流曲線，用戶可在此基礎(chǔ)上根據(jù)自己的產(chǎn)品特性優(yōu)化。 下圖是個(gè)典型Sn63/Pb37錫膏的溫度回流曲線。 以此圖為例，來分析回流焊曲線。它可分為4個(gè)主要階段：

1）把PCB板加熱到150℃左右，上升斜率為1-3 ℃/秒。 稱預(yù)熱（Preheat）階段；

2）把整個(gè)板子慢慢加熱到183 ℃。稱均熱（Soak或Equilibrium）階段。時(shí)間般為60-90秒。

3）把板子加熱到融化區(qū)（183 ℃以上），使錫膏融化。稱回流（Reflow Spike）階段。在回流階段板子達(dá)到高溫度，般是215 ℃ +/-10 ℃?；亓鲿r(shí)間以45-60秒為宜，大不超過90秒。

4）曲線由高溫度點(diǎn)下降的過程。稱冷卻（Cooling）階段。一般要求冷卻的斜率為2 -4℃/秒。

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回流焊溫度曲線是由回流焊爐的多個(gè)參數(shù)共同作用的結(jié)果，其中起決定性作用的兩個(gè)參數(shù)是傳送帶速度和溫區(qū)的溫度設(shè)定。傳送帶速度決定了印刷線路板暴露在每個(gè)溫區(qū)的持續(xù)時(shí)間，增加持續(xù)時(shí)間可以使印刷線路板上元器件的溫度更加接近該溫區(qū)的設(shè)定溫度。每個(gè)溫區(qū)所用的持續(xù)時(shí)間的總和又決定了整個(gè)回流過程的處理時(shí)間。每個(gè)溫區(qū)的溫度設(shè)定影響印刷線路板通該溫區(qū)時(shí)溫度的高低。印刷線路板在整個(gè)回流焊接過程中的升溫速度則是傳送帶速和各溫區(qū)的溫度設(shè)定兩個(gè)參數(shù)共同作用的結(jié)果。因此只有合理的設(shè)定爐溫參數(shù)才能得到理想的爐溫曲線。上海1936回流爐生產(chǎn)商

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