回流焊学习.doc

在讲回流焊之前我们首先大概的了解一下回流焊的。、无铅回流焊工艺是当前表面贴装技术中最重要的焊接工艺，它已经在包括手机，电脑，汽车电子，控制电路，通讯，LED照明等许多行业得到大规模的应用。越来越多的电子元器件从通孔转换为表面贴装，而回流焊在相当的范围内取代波峰焊已经是焊接行业的明显趋势。柔性板又称为软板，应用范围较为广，且 占有量为PCB行业的2030%，且有逐年增加的趋势。所以这个行业也是比较有前景的。下面我们我们深入了解回流焊。本课将由分成五部分进行讲解1. 2. 3. 4. 5.首先我们先了解一下关于涉及回流焊的一些专业术语1.Smt 2.smd 3.smc 4.pcb（单板/双板/多层板/柔性板）Smt装置生产线整条流水线，一般有钢网锡膏印刷机，贴片机和回流焊等三部分组成，锡膏印刷机起到锡膏供给的作用。印刷机中用到的钢网现在一般由激光雕刻完成，这种工艺比较准确。现在又有专门生产钢网的厂家，价格一般一般比较高利润比较丰厚。500*500以下的基本在290350左右，500*500以上的大型钢网价格在450600之间不等。 贴片机完成元件的搭载贴片作用贴片机，顾名思义为贴装电器元件的机器，原件送料器，基板PCB是固定的，贴片头（安装多个真空吸料嘴）在送料器与基板之间来回移动，将原件从吸料口取出，经过对原件位置及方向的调整，然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于架台的X/Y坐标横梁上。实现激光或者摄像头定位。对于贴片机机就不做过多说明。接下来就看到了回流焊点胶机：又称滴液机，主要用于定量分配滴涂贴片胶或作为CSP底部填充工艺，有时也用来分配滴涂焊膏。是专门对流体进行控制，并将流体点滴、涂覆于产品表面或产品内部的自动化机器。点胶机主要用于产品工艺中的胶水、油漆以及其他液体精确点、注、涂、点滴到每个产品精确位置，可以用来实现打点、画线、圆型或弧型。Aoi 视觉误配检查机：Atomatic Optic Inspection，根据检测原理分为2大类，一类使用激光laser作为检测手段，另一类使用CCD镜头摄取图像进行处理。在使用CCD方式的AOI产品中，绝大多数还在使用黑白的图像处理模式，实现三维的另一个措施是，使用彩色原理结合彩色CCD镜头对组装板进行“彩色高亮度(color highlight)”方式处理。AOI检测分为两部分：光学部分和图像处理部分。AOI的应用，可放置在印刷后、焊前、焊后的不同位置。印刷后：焊膏量过多，过少，焊膏图形的位置有无偏移，焊膏图形之间有无粘连；贴装后，焊接前：元件贴错、移位、贴反（如电阻翻面）、元件侧立、元件丢失、极性错误、贴片压力过大造成焊膏图形之间粘连等。再流焊炉之后：可检测元件贴错、元件移位、元件贴反（如电阻翻面）、元件丢失、极性错误、焊点润湿度、焊锡量过多、焊锡量过少、漏焊、虚焊、桥接、焊球（引脚之间的焊球）、元件翘起（竖碑）等焊接缺陷。有待改进：无法对BGA、CSP、Flip chip等不可见的焊点进行检测，对LCPP也要采用侧面的CCD才能比较准确地检测；AOI可检测的焊接缺陷种类：Missing缺件、reverse极性、reverse元件翻面、OCR字符识别、nosolder缺锡./多锡、bridge桥接、shift偏移、other。回流焊起到 焊接作用。完成PCB和元件的焊接过程。下面我们会做详细介绍：以上组成了SMT装置生产线，完成焊接过程。操作面板外装板炉体上下架台配管盘配线盘炉开闭机构搬送导轨加热面板搬送部分冷却单元马达变频器盘氧浓度气体测定系统冷却水管路系统助焊剂回收装置目前公司回流焊均采用100%全热风的加热方式。在无铅焊接过程中，需要重视热传递效果以及热交换效率，特别对于大热容量的元器件，如果不能得到充分的热传递及交换，就会导致升温速度明显落后于小热容量器件从而导致横向温差。回流焊炉体运风方式直接影响热交换速度。回流焊的两种热风传递方式为：微循环热风传递方式，另外一种称为小循环热风传递方式。微循环的热风中的热风从加热板的孔中吹出，热风的流动在小范围内流动，周围热传递效果不佳。小循环的设计由于热风的流动集中且有明确的方向性。这样的热风加热热传递效果增加15%左右，而热传递效果的增加对减少大小热容量器件的横向温差会起到较大的作用。(2) 链速的控制链速的控制会影响线路板的横向温差。常规而言，降低链速，会给予大热容量的器件更多的升温时间，从而使横向温差减小。但是毕竟炉温曲线的设置取决于焊膏的要求，所以无限制的降低链速在实际生产中是不现实的。(3) 风速与风量的控制我们做过这样一个实验，保持回流焊炉内的其他条件设置不变而只将回流焊炉内的风扇转速降低30%，线路板上的温度便会下降10度左右（图4）。可见风速与风量的控制对炉温控制的重要性。为了实现对风速与风量的控制，需要注意两点：a. 风扇的转速应实行变频控制，以减小电压波动对它的影响；b. 尽量减少设备的抽排风量，因为抽排风的中央负载往往是不稳定的，容易对炉内热风的流动造成影响。c. 设备的稳定性即时我们获得了一个最佳的炉温曲线设置，但要实现他还是需要用设备的稳定性，重复性和一致性来给予保证。特别是无铅生产，炉温曲线如果由于设备原因稍有漂移，便很容易跳出工艺窗口导致冷焊或原器件损坏。所以，越来越多的生产厂家开始对设备提出稳定性测试的要求。 氮气的使用无铅时代的到来使回流焊是否充氮变成了一个热门的讨论话题。由于无铅焊料的流动性，可焊性，浸润性都不及有铅焊料，尤其是当电路板焊盘采用OSP工艺（有机保护膜的裸铜板）时，焊盘容易氧化，常常造成焊点的润湿角太大和焊盘露铜现象。为了提高焊点质量，我们有时需要在回流焊时使用氮气。氮气是一种惰性保护气体，可以保护电路板焊盘在焊接中不被氧化，对提高无铅焊料的可焊性起到明显的改善效果。了解了回流焊的构造，那么他的工作原理是怎样的呢？回流焊的原理：当PCB进入升温区（干燥区）时，焊锡膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时焊锡膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚，焊锡膏软化、塌落、覆盖了焊盘，将焊盘、元器件引脚与氧气隔离；PCB进入保温区时，使PCB和元器件得到充分的预热，以防PCB突然进入焊接区升温过快而损坏PCB和元器件；当PCB进入焊接区时，温度迅速上升使焊锡膏达到熔化状态，液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点；PCB进入冷却区，使焊点凝固，完成整个回流焊过程。冷却和助焊剂回收无铅锡膏中往往加有较多的助焊剂，助焊剂残留物容易堆积在炉子内部，影响到设备的热传递性能，有时甚至会掉到炉内的线路板上面造成污染。要在生产过程中将助焊剂残留排出有两种方式;、抽排风、抽排风是排出助焊剂残留物的最简单的方式。但是，我们在前文中已提到，过大的抽排风会影响到炉腔内热风气流的稳定性。此外，增加抽排风量会直接导致能耗（包括用电和用氮）的上升。2） 助焊剂回收