《回流焊结构原理》课件

回流焊结构原理回流焊是一种电子元器件表面贴装技术的关键步骤，它通过加热的方式使焊锡熔化，并将元器件固定在印刷电路板上。引言电子产品组装回流焊是电子产品组装过程中不可或缺的关键步骤，确保元器件与电路板之间牢固可靠的连接。产品质量回流焊工艺直接影响着产品的可靠性，可靠的焊接能够提高电子产品的整体质量。生产效率回流焊设备高效地实现大批量生产，提高生产效率，满足电子产品市场对快速交付的需求。回流焊概述回流焊是一种电子组装工艺，用于将表面贴装元件（SMD）焊接到印刷电路板（PCB）上。回流焊通过加热锡膏，使焊料熔化并与元件引脚和PCB焊盘形成牢固的连接，完成元件的焊接。回流焊工艺流程1锡膏印刷精确印刷锡膏2元器件贴装将元器件放置于PCB3预热均匀加热PCB4回流加热熔化焊料形成焊点5冷却冷却PCB回流焊工艺流程是将锡膏印刷在PCB上的元器件连接到PCB上，然后通过加热使焊料熔化并形成焊点，最后冷却使焊点固化。回流焊温度曲线回流焊温度曲线是反映回流焊工艺过程中温度变化的曲线图，曲线形状决定了焊点质量，对焊点质量至关重要。180预热温度约150~180℃210峰值温度约210~230℃1~3回流时间约1~3分钟20冷却时间约20分钟回流焊温度曲线通常分为三个阶段：预热阶段、回流阶段和冷却阶段。回流焊温度分区1预热区用于将PCB和元器件缓慢加热，避免热冲击，确保元器件受热均匀。2回流区核心区域，将焊膏加热至熔化温度，使焊料充分熔化并润湿焊盘和元器件引脚。3冷却区使已熔化的焊料快速冷却凝固，形成牢固的焊点，防止焊接缺陷。锡膏印刷锡膏准备选择合适的锡膏类型和尺寸，根据板子尺寸设置锡膏印刷模板，将锡膏均匀涂抹在模板上。模板对准将印刷模板对准PCB板，确保锡膏印刷位置准确，防止元器件安装偏移。锡膏印刷使用锡膏印刷机将锡膏均匀印刷到PCB板上的焊盘上。锡膏检查检查锡膏印刷质量，确保锡膏印刷均匀，无缺漏，无过量。元器件贴装1贴装准备根据电路板设计图纸，选择合适的元器件，并进行预处理，如清洁、预热等。2贴装过程使用贴片机将元器件准确地放置到电路板上的预定位置，确保元器件与焊盘对齐。3贴装验证对贴装后的元器件进行检查，确保其位置准确、无偏移，并进行必要的测试。预热1预热阶段预热阶段的目的是使PCB和元器件逐渐升温，避免温度骤变造成PCB翘曲或元器件损坏。2缓慢升温预热阶段的升温速度一般控制在1-3℃/秒，确保PCB和元器件均匀升温。3预热温度预热温度一般设定在80-120℃，具体温度根据PCB和元器件的类型而定。预热阶段是回流焊工艺中至关重要的环节，它可以有效地防止因温度骤变而导致的PCB翘曲或元器件损坏，同时还可以使焊膏中的溶剂挥发，为后续的回流过程做好准备。回流加热1高温加热锡膏温度升至熔点，PCB温度达到预设值。回流炉加热区域，温度逐渐升高，使焊料熔化，形成焊点。2焊料熔化焊料熔化后，锡膏与元器件引脚和焊盘之间形成液态金属桥，实现元器件与PCB之间的连接。3焊接完成焊点冷却后，形成固态金属连接，确保元器件牢固地固定在PCB板上。焊料熔化1熔点达到预热阶段温度升高，锡膏温度接近焊料熔点。2锡膏软化锡膏中的助焊剂开始挥发，焊料开始熔化。3表面张力熔化的焊料形成液态金属，并具有表面张力。4润湿元件液态焊料润湿元件引线和焊盘，形成焊点。熔化的焊料会充分润湿元件引线和焊盘，形成高质量的焊点，确保电子元器件之间的良好连接。焊点形成熔化当熔化的焊料达到预定的温度时，它会开始熔化，形成液态焊料。润湿液态焊料润湿元件引脚和焊盘，形成一个均匀的焊点。固化当焊料冷却后，它会固化，形成一个坚固的焊点，连接元器件和电路板。检查最后，需要检查焊点是否符合要求，确保焊点形状和尺寸正确，并无缺陷。冷却1自然冷却通过空气对流散热2强制风冷利用风扇加速散热3水冷利用水循环带走热量冷却是回流焊工艺的重要步骤，它可以使焊点快速冷却，并防止焊点发生氧化或开裂。后处理1冷却冷却是回流焊工艺中必不可少的步骤，它有助于焊点固化和防止焊点开裂。冷却方式包括自然冷却和强制风冷。2清洗清洗可去除焊点周围的残留锡膏和助焊剂，防止残留物造成电路短路或腐蚀。清洗方法包括水洗、溶剂清洗等。3检验检验确保回流焊后的焊点质量符合要求，检测项目包括焊点外观、尺寸、形貌等。回流焊设备结构回流焊设备是电子制造中不可或缺的一部分，用于将焊料熔化并连接电子元器件。回流焊设备通常由以下几个主要部分组成:1.输送系统:用于将印刷有锡膏的电路板送入回流焊炉中。2.预热区:用于将电路板预热到适当的温度，避免焊料在回流区过快升温，造成焊点缺陷。3.回流区:用于将焊料熔化并连接元器件的区域。4.冷却区:用于将电路板冷却至室温，防止焊点发生热应力导致开裂。5.控制系统:用于控制回流焊设备的各个部分，例如温度、速度、时间等。红外回流炉红外加热红外回流炉利用红外线辐射进行加热，通过辐射热能来传递能量，从而实现对焊盘和元器件的加热。温度均匀性红外回流炉通常能够提供更加均匀的温度分布，有效地控制加热温度，避免局部过热或过冷。快速加热红外线辐射具有较高的能量密度，能够快速加热焊盘和元器件，缩短回流焊时间。灵活控制红外回流炉可以根据不同的产品和工艺需求，灵活调整加热功率、加热区域和温度曲线。热气回流炉热气回流炉利用热空气作为加热介质，通过风机将热空气吹向PCB板，实现对PCB板的加热。热气回流炉结构简单，成本较低，适用于中小型电子产品生产。波峰回流炉波峰回流炉波峰回流炉是一种常见的回流焊设备，它使用波峰焊技术来实现回流焊接，波峰回流炉将熔化的焊料通过一个喷嘴形成波峰状，PCB板在波峰上经过，使焊点形成。波峰回流炉结构波峰回流炉主要由焊锡锅、送锡泵、波峰形成器、输送系统、温度控制系统等组成。回流焊工艺参数预热温度预热温度是指回流焊过程中，PCB板温度逐渐升高至焊接温度的阶段。该阶段的温度设定要控制在合适的范围内，避免热冲击，保证焊接质量。峰值温度峰值温度是回流焊过程中PCB板温度的最高点。它与所使用的锡膏类型和元器件类型密切相关，需要根据实际情况进行调整。回流时间回流时间是指PCB板温度从预热温度升至峰值温度并保持一定时间，然后再降至冷却温度的时间。时间过短会导致焊点未完全熔化，时间过长则会导致焊点过大或出现焊料氧化等问题。预热温度预热温度目的影响过低锡膏无法充分软化焊点形成不良，容易产生空焊过高锡膏过早熔化锡膏流失，焊点尺寸不均匀，易产生桥接预热温度控制得当，可以使锡膏均匀软化，保证锡膏的流动性和润湿性，从而获得高质量的焊点。峰值温度峰值温度是回流焊工艺的关键参数之一，它直接影响着焊点形成的质量。峰值温度过高，会导致焊料过度熔化，甚至会造成元器件损坏。回流时间回流时间定义影响回流时间焊料从固态到液态再到固态的总时间焊点形成质量，焊点尺寸，焊点强度回流时间是影响焊点质量的关键参数之一。过短的回流时间会导致焊料未完全熔化，焊点形成不完整，影响焊点强度。而过长的回流时间则会导致焊料过度熔化，甚至挥发，造成焊点过大或形成空洞，同样不利于焊点质量。回流焊焊点成型分析焊点润湿性焊点润湿性是焊料与基材之间接触的程度，影响焊点质量。润湿性越好，焊点越稳定。焊点形状焊点形状取决于焊料的特性、基材类型和回流焊工艺参数。理想的形状通常是圆形或凸形，确保良好的电气连接和机械强度。润湿性定义润湿性是指焊料在焊点形成过程中与基材的接触程度。影响因素焊料的表面张力、基材的表面能、焊料与基材之间的相互作用力。重要性良好的润湿性保证焊料与基材之间形成牢固的金属键合。焊点形状理想形状光滑、圆形、均匀，连接可靠，无空洞。常见缺陷凸起、塌陷、毛刺，会影响元器件的可靠性。影响因素锡膏、元器件、温度、时间等。焊点尺寸焊点高度焊点高度是指焊点顶端到基板表面的垂直距离。它反映了焊料在回流焊过程中熔化后的膨胀程度。焊点宽度焊点宽度是指焊点在基板表面上的水平尺寸。它反映了焊料在回流焊过程中向周围扩散的程度。焊点间距焊点间距是指相邻焊点之间的距离。它与元器件的尺寸、焊盘间距等因素有关。焊点形状焊点形状应符合设计要求，通常为圆形或椭圆形。不规则形状的焊点可能导致连接不良或应力集中。焊点微观组织11.焊点界面金属互连界面影响焊点强度和可靠性。22.焊料相焊料相决定焊点的熔点和机械性能。33.扩散层扩散层影响焊点的抗氧化性和抗腐蚀性。44.缺陷空洞、裂纹等缺陷会影响焊点的强度和可靠性。回流焊质量控制要点温度控制回流焊温度控制至关重要，影响焊点质量和可靠性。精确控制温度曲线，保证焊接过程稳定。锡膏印刷锡膏印刷精度直接影响焊点质量。印刷过程控制好锡膏体积、厚度、位置，避免空焊、虚焊问题。元件贴装元器件贴装精度