smt回流焊接技术及应用-解析

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1、SMT回流焊接技术及应用内部培训资料生产设备部2014年7月编制内容提要回流焊接技术基础介绍回流焊接工艺分析回流焊接质量判定回流焊接缺陷分析SMT工艺流程一、单面加工工艺：丝印焊膏(红胶)=>贴片=>回流焊接(固化)=>检测=>返修二、双面加工工艺；PCB的A面丝印焊膏=>贴片=>回流焊接=>PCB的B面丝印焊膏(红胶)=>贴片=>回流焊接(固化)=>检测(AOI,ICT,FCT)=>返修在有THT插件工艺的PCB中应在完成THT工艺后进行检测及返修。SMT生产线配置ScreenPrinterComponentMounterReflow

2、OvenAOI回流焊接的定义在电子板组装焊接技术中存在两大类别。一是‘单流’焊接工艺技术（FlowSolderingProcess）另一就是‘回流’或‘再流’焊接工艺技术（ReflowSolderingProcess）。这两大类技术的主要差别在于焊接过程中的焊料和形成焊点的热能是否分开或同时出现。在单流焊接中，焊料和热能是同时加在焊点上的，例如手工锡丝焊接和波峰焊接就是属于这种分类。而在回流焊接中，焊料（一般是锡膏）却是和热能（如回流炉子的热风）在不同的工序中加入的。回流焊接技术的种类回流焊接工艺的种类比起单流焊接工艺种类的多，而且各有

3、其能力上的优点和相对的应用范围。按照热的传递方式分类：‘传导’类：热板技术，热压技术；‘辐射’类：发热光（白光）技术，激光技术，红外线技术；‘对流’类：热风/热气技术；特别焊接技术：电感发热技术，火炬技术。热风回流设备是目前绝大多数用户使用的回流炉。回流焊接设备介绍与锡膏印刷机以及贴片机连线的大型回流焊接炉，原有辐射加热和对流加热两大类，现辐射加热已基本淘汰。目前热风回流技术成为主流技术。其实热风技术和较前的辐射技术比较下具有好些弱点。例如加热效率和速度较差，重复性较低，设备成本较高等问题。但它由于在温度均衡性的控制以及超温限制能力较强

4、的关系，尤其是前者，它是焊接工艺中一个十分关键的要求。辐射技术难以确保温差最小的需求。一台热风回流炉的性能，在很大程度上是决定于该炉子对气流的控制设计以及温度控制设计来决定。空气流动的控制是个高难度的技术，尤其是要对像PCBA上那样密度高，距离小，体积细小而又有不同热容量特性的焊点进行良好的温控，可以说是很不容易的工作，必须对炉子进行加热性能方面的测试。设备介绍名称：回流焊装置型号：1809MKIII厂家：HELLER控制编号：E0031809MKIII的操作界面主运行界面上温区123456789下温区123456789设定温度实际温度

5、当前运行程序名称运输速度设定值实际值调用冷却程序消除警报声音切换登录用户回流焊炉的组成一台典型的热风回流炉，包括以下4个主要部分：PCBA传送控制；加热控制；冷却控制；排气处理。前3者的作用在于提供工艺（温度/时间曲线控制）的需求，第4项则是确保性能的维护，以及避免操作使用者受到健康方面的危害。锡膏回流基本工艺过程升温恒温（也称预热或挥发）助焊焊接冷却时间温度室温安全温度熔化温度升温区恒温区助焊区焊接区冷却区图一：温度曲线整个回流焊接过程可以分5个工序：工艺分区升温升温目的是在不损害产品的情况下，尽快使PCBA上的各点的温度进入工作状态

6、。所谓工作状态，即开始对无助于焊接的锡膏成份进行挥发处理。恒温具有三方面的作用：一是恒温，就是提供足够的时间让冷点的温度‘追’上热点，当焊点的温度越接近热风温度时，其升温速率就越慢。使热冷点温度接近的目的，是为了减少进入助焊和焊接区时峰值温差的幅度，便于控制个焊点的质量和确保一致性。二是对锡膏中已经没有用的化学成份进行挥发处理。三是避免在进入下个回流工序高温时受到太大的热冲击。助焊助焊工序是锡膏中的活性材料（助焊剂）发挥作用的时候。此刻的温度和时间提供助焊剂清洗氧化物所需的活化条件。焊接当进入焊接区后，所提供的热量足以熔化锡膏的金属颗粒

7、。一般器件焊端和PCB焊盘所使用的材料，其熔点都高于锡膏，所以本区的开始温度由锡膏特性决定。对无铅锡膏来说，此温度约为217oC，升温超过此温度后，温度继续上升，并保持足够的时间使熔化的锡膏有足够的润湿性，以及能够和各器件焊端以及PCB焊盘间形成适当的IMC(Intermetalliccompound)为准。冷却最后的冷却区作用，除了使PCBA回到室温便于后工序的操作外，冷却速度也可以控制焊点内部的微结晶结构。这影响焊点的寿命。无铅锡膏TF-2600(Sn96.5/Ag3/Cu0.5)235±5℃时间120-150sec时间60-90s

8、ec回流段预热升温段时间60-90sec预热段冷却段时间30-60secTemperature（℃)Time（S）成份最高含量%1松香11±12锡96.5±0.5ofAlloy3铜0.5±0.2ofAllo