《回流焊接工艺》word版

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1、回流焊接工艺回流焊接是表面贴装技术（SMT）特有的重要工艺，焊接工艺质量的优劣不仅影响正常生产，也影响最终的质量和可靠性。在使用表面贴装元件的印刷电路板(PCB)装配中，要得到优质的焊点，一条优化的回流温度曲线是最重要的因素之一。温度曲线是施加于电路装配上的温度对时间的函数，当在笛卡尔平面作图时，回流过程中在任何给定的时间上，代表PCB上一个特定点上的温度形成一条曲线。几个参数影响曲线的形状，其中最关键的是传送带速度和每个温区的温度设定。链速决定基板暴露在每个温区所设定的温度下的持续时间，增加持续时间可以允许更多时间使电路装配接近该温区的温度

2、设定。每个温区所花的持续时间总和决定总共的处理时间。每个区的温度设定影响PCB的温度上升速度。增加温区的设定温度允许基板更快地达到给定温度。因此，必须作出一个较好的图形来决定PCB的温度曲线，理想的温度曲线由基本的四个区组成，前面三个区加热、最后一个区冷却。回流炉的温区越多，越能使温度曲线的轮廓达到更准确和接近设定。大多数锡膏都能用四个基本温区成功回流。在回流焊接过程中，锡膏需经过溶剂挥发；焊剂清除焊件表面的氧化物；锡膏的熔融、再流动以及锡膏的冷却、凝固。以下就对温度曲线图及四个区进行介绍：1Peak:熔点220℃以上冷却区回流区温度曲线图

3、profile210～220℃180℃保温区预热区150℃温度℃250℃200℃150℃100℃降温速度210～220℃4℃/S以下/10～20S150～180℃/60～120S升温速度0.3～0.5℃/S升温速度1～3℃/S50℃时间S250S200S150S100S50S预热区：也叫斜坡区。目的：使PCB和元器件预热，达到平衡，同时除去焊膏中的水份、溶剂，以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。要保证升温比较缓慢，溶剂挥发。较温和，对元器件的热冲击尽可能小，在这个区，尽量将升温速度控制在2～5℃/S，较理想的升温速度为1～3℃/S

4、，时间控制在60～90S之间。升温过快会造成对元器件的伤害，如会引起多层陶瓷电容器开裂。同时还会造成焊料飞溅，使在整个PCB的非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。而温度上升太慢，锡膏会感温过度，没有足够的时间使PCB达到活性温度。锡炉的预热区一般占整个加热通道长度的25～33%。保温区：也称活性区、有时叫做干燥或浸润区。目的：保证在达到回流温度之前焊料能完全干燥，同时还起着焊剂活化的作用，清除元器件、焊盘、焊粉中的金属氧化物。在这个阶段助焊剂开始挥发，这个区一般占加热通道的33～50%。有两个功用：第一是将PCB在相当稳定的温度下感温，允

5、许不同质量的元件在温度上同质，减少它们的相当温差；第二个功能是允许助焊剂活性化，挥发性的物质从锡膏中挥发。一般温度范围在150～180℃，时间范围在60～120S，升温速度控制在0.3～0.5℃/S。如果活性区的温度设定太高，助焊剂没有足够的时间活性化，温度曲线的斜率是一个向上递增的斜率。虽然有的锡膏制造商允许活性化期间一些温度的增加，但是理想的曲线要求相当平稳的温度，这样使得PCB的温度在活性区开始和结束时间是相等的。回流区：有时叫做峰值区或最后升温区。目的：锡膏中的焊料使合金属粉开始熔化，再次呈流动状态，替代液态焊剂润湿焊盘和元器件，这种

6、润湿作用导致焊料进一步扩展，对大多数焊料润湿时间为60～90秒。这个区的作用是将PCB装配的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度。活性温度总是比合金的熔点温度低一点，而峰值温度总是在熔点上。再流焊的温度要高于锡膏的熔点温度，一般要超过熔点温度20度才能保证再流焊的质量。有时也将该区域分为两个区，即熔融区和再流区。（有铅锡的熔点183℃，无铅锡熔点216～220℃）其中温度在210～220℃范围内的时间控制相当关键，一般控制在10～20S为最佳。这个区的温度设定太高会使其温升斜率超过每秒2～5℃，或达到回流峰值温度比推荐的高。这种情况可能引起P

7、CB的弯曲变形、脱层、烧损或烤黄，并损害元件的完整性，特别是一些耐热温度较低的元件。冷却区：这一阶段锡膏开始凝固。元件被固定在PCB上，同样的是降温的速度也不能够快，一般控制在4℃／Ｓ以下，较理想的降温速度为3℃／Ｓ。由于过快的降温速度会造成PCB产生冷变形，会影响焊点的表面质量。以下就对由于回流温度曲线设定不合适而造成不良分析：1.锡粒问题:回流焊接中出的锡粒，常常藏于矩形片式元件两端之间的侧面或细距引脚之间。在元件贴装过程中，锡膏被置于片式元件的引脚与焊盘之间，随着印制板穿过回流焊炉，锡膏熔化变成液体，如果与焊盘和器件引脚等润湿不良，液态

8、焊锡会因收缩而使焊缝填充不充分，所有焊料颗粒不能聚合成一个焊点。部分液态焊锡会从焊缝流出，形成锡粒。因此，焊锡与焊盘和器件引脚润湿性差是导致锡球形成的根本原因。以下