回流焊接技术的工艺要点参考(炉温曲线调整)

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1、回流焊接技术的工艺要点和技术整合考虑前言：焊接，是电子板组装作业中的重要工序，如果没有很好的掌握它，不但会出现许多“临时故障”还会直接影响焊点的寿命。测温仪几乎都有了，可是还有很多用户没有对所有产品进行测温认证、调整温度设置；有的用户使用测温了，却没有掌握焊接工艺要点，又无法优化工艺。本文希望通过对回流焊接原理和要点的解释，促使用户在本课题上做进一步的学习和研究，以达到更好的处理这门技术的目的。在SMT回流焊接中有诸如红外、热风、激光、白热光、热压等等技术。由于篇幅和时间的原因，本文只对最常用的热风回流焊接技术作解释。另外，任何工艺结果，都是个综合性。P

2、CBA的组装质量，并不是单由焊接工艺决定的。即使是如焊球之类看是焊接问题的，也都是由设计、材料、设备、和工艺（包括焊接前的各工艺工序）所合成的。所以技术整合应用和管理才是保证良好组装质量的根本做法。以影响SMT的工序之多（注一）以及决定质量因素种类之多，要充分的解释技术整合应用，即使用十数万字也是不够的。所以本文在有限的篇幅中，只对焊接工艺做重点解释，对于其他相关的工艺、可制造性设计、材料质量、设备能力等等都假设做得到位。焊接的基本要求：不论我们采用什么焊接技术，都应该保证满足焊接的基本要求，才能确保有好的焊接结果。高质量的焊接应具备以下5项基本要求。1

3、．适当的热量；2．良好的润湿；3．适当的焊点大小和形状；4．受控的锡流方向；5．焊接过程中焊接面不移动。适当的热量指对于所有焊接面的材料，都必须有足够的热能使它们熔化和形成金属间界面（IMC），足够的热也是提供润湿的基本条件之一。另一方面，热量又必须控制在一定程度内，以确保所接触到的材料（不只是焊端）不会受到热损坏，以及IMC层的形成不至于太厚（注二）。润湿除了是较好可焊性的象征外，也是形成最终焊点形状的重要条件。不良的润湿现象通常说明焊点的结构不理想，包括IMC的未完整成形以及焊点填充不良等问题。这些问题都会影响焊点的寿命。要焊点有足够的寿命，就必须确

4、保焊点的形状和大小符合焊端结构的要求。太小的焊点其机械强力不足，无法承受使用中的应力，甚至连焊接后存在的内应力也无法承受。而一旦在使用中开始出现疲劳或蠕变开裂，其断裂速度也较快。焊点的形状不良还会造成舍重取轻的现象，缩短焊点的寿命期。受控的锡流方向也是焊接工艺中的重要部分。熔化的焊锡必须往所需要的方向流动，才能确保焊点的形成受控。在波峰焊接工艺中的‘盗锡焊盘’和阻焊层（绿油）的使用，以及回流焊接工艺中的吸锡现象，就是和锡流方向控制有关的技术细节。焊接过程中如果焊端移动，根据移动的情况和时间而定，不但会影响焊点的形状大小，还可能造成虚焊和内孔情况。这都将影

5、响焊点的质量寿命。所以整个产品的设计以及工艺，都必须照顾到焊接过程中焊端保持不动状态。在回流焊接工艺中，除了以上通用焊接条件外，还有特别的一点，就是必须把经过印刷工艺后没有作用的锡膏中的化学成分及时挥发处理。这点尤其是在双面焊接工艺中的首面要求更严格。以上的技术要求，我们在设计和处理回流焊接工艺时都必须注意。下面我们来进一步了解回流焊接工艺以及它可控制的手段技巧。回流焊接温度直线：由于整个回流焊接的工艺要点在于控制PCBA上各点的温度和时间，温度曲线是个常用和重要的工艺管理工具。从基本理论上来看，图一中的温度‘直线’是可以做到焊接效果的。温度时间室温熔化

6、温度升温降温产品安全温度峰值温度图一基本上，如果我们能够在升温不太快的情况下（避免造成热冲击损害），使焊端的温度上升到超过其熔化温度（但不超过产品安全温度），并保持适当的时间（提供适当的热量）后受控降温。我们是可能达到焊接要求的。事实上这很难做到。主要存在三个问题。一是我们的实际产品存在不同的器件和布线，这意味着PCBA上不同点有热容量的差别。所以我们可能出现以下图二中的情况。温度时间室温熔化温度升温降温产品安全温度图二BA冷点热点从图二中我们可以看到板上有热点和冷点需要同时照顾到其各自的温度/时间需求。当我们如图二中把冷点（B）的温度调到符合焊接要求时

7、，板上的热点（A）有可能已经超出安全温度而造成损坏。但如果我们把温度降低到A点符合要求时，则B点可能又出现冷焊故障。温度直线所面对的第二个问题，是在实际焊接中我们必须首先处理锡膏中已经无用的成分，使其完全并温和的挥发。这挥发工艺对于不同的锡膏有不同的要求。而由于锡膏中存在溶剂、稳定剂、稀释剂和浓化剂等多种成分，各成分对挥发所需要的时间和温度又有不同，我们未必在以上热、冷点的限制下能够通过直线完成。在产品设计不复杂的情况下（热容量差距小和安全窗口大），我们可能可以通过放缓升温速度来达到要求，但从室温到峰值温度一般需要200度左右（无铅技术更高），这对需要快

8、速生产的用户又是个难题。第三个问题，是PCBA设计一般牵涉到许多不同的器件材料和