回流焊工艺.ppt

1、回流技术、学习情况4、广东科学技术职业学院、1回流焊接定义通过对回流焊接Reflow soldring、印刷电路板焊盘预先分配的雪花膏焊接进行再熔化，实现表面贴装器件的焊接端、大头针与印刷电路板焊盘之间的机械和电连接的焊接。 从2回流焊接的原理、图1回流焊接温度曲线、温度曲线(参照图1 )分析回流焊接的原理：当PCB进入升温区域(干燥区域)时，焊锡膏中的溶剂、瓦斯气体蒸发，将焊锡膏中的焊锡无损音频压缩编码焊垫，将零配件的前端和大头针浸润，将焊锡笔当从氧气中隔离焊盘、零配件的大头针的PCB进入保温区域时，PCB和零配件被一盏茶预热，PCB进入突然地焊接高温区域，PCB和为了不破坏零配件的PCB进

2、入焊接区域时，温度急剧上升，焊锡膏成为熔融状态，液态焊料将PCB的此时再流焊已完成。 3回流焊接技术的特点(与波山焊技术相比)1)因为必须像波山焊一样，将零配件直接浸渍在熔化焊料中，所以零配件受到的热冲击小。 但是，根据回流焊接的加热方法的不同，有时会对去老虎钳施加较大的热应力2 )仅在南非兰特上涂布焊料，就能够特罗尔焊料的涂布量，并能够避免焊料、桥等焊料缺陷的产生，因此焊料品质良好、可靠性高(3)零配件的粘贴位置偏移由于熔融焊料的表面张力，其全部焊料端或大头针被对应的焊盘和云同步润湿时，存在因表面张力而自动返回到大致目标位置的现象4 )焊料中不混入杂质，在使用焊锡膏的情况下，能够正确地保证焊

3、料的成分5 )采用局部加热热源在同一基板上可以用不同的焊接工艺进行焊接6 )技术简单，修理板的工作量极少。 节约了人力、电力、材料。 4回流焊接的分类1 )根据回流焊接加热区域，可分为加热PCB整体进行回流焊接的类型和加热PCB的局部进行回流焊接的类型。 2)PCB整体的加热回流分为热板回流、红外线回流、热风回流、热风和红外线回流、气相回流。 3 )对PCB的局部热回流可分为激光回流、聚焦红外回流、光束回流、热风回流。5回流焊接的工艺要求1 )设置合理的回流焊接温度曲线回流焊接是SMT生产的重要工序，根据回流焊接的原理，可以设置合理的温度曲线，保证回流焊接的质量。 不合适的温度曲线会产生焊接不

4、完全、零配件翘曲、焊球多等焊接缺陷，影响产品品质。 必须定期进行温度曲线的实时测试。 2 )在PCB设计时的焊接方向上进行焊接。 3 )焊接过程中，将PCB放置在传送带上，安静地放置，严格防止传送带的振动，在机械出口承接板，留心出的板掉落到先出的板上，以免损伤SMD的大头针。 4 )必须检查最初印刷电路板的焊接效果。 检查焊接是否一盏茶，有木有焊锡膏的熔化不一盏茶的痕迹，焊接表面是否平滑，焊接形状是否为半月状，焊球和残留物的状况，焊接和焊接的状况。 另外，检查PCB表面的颜色变化，回流后PCB可以看到一些变色，但可以看到均匀的变色。 根据检查结果调整温度曲线。 批量生产中要定期检查焊接质量。

5、影响6回流质量的因素回流是SMT的重要技术之一。 表面组装的质量直接表现在回流结果上。 但是，在回流过程中发生的焊接质量问题并不是完全由回流过程引起的。因为再流焊质量不仅与焊接温度(温度曲线)直接相关，而且与生产流水线设备条件、PCB焊盘和生产率设计、零配件焊接性、焊膏质量、印刷电路板的加工质量、SMT各工序的工艺参数，以及操作员的操作密切相关。 (1) PCB焊盘设计SMT的组装质量与PCB焊盘设计有着直接重要的关系。 如果PCB焊盘设计正确，安装时的微小变形可以通过回流时熔融焊料的表面张力的作用进行修正(称为自定位和自修正效果)。 相反，若PCB焊盘未正确设计，则即使安装位置正确，回流后也

6、相反地发生零配件的位置偏移、桥接等焊接缺陷。 PCB垫片设计必须把握以下重要因素： a对称性的两端垫片必须对称才能保不定熔化焊锡的表面张力平衡。 b焊盘间距确保元件的前端或大头针与焊盘的适当说唱乐尺寸。 c焊盘的剩馀尺寸说唱乐的剩馀尺寸必须保证焊盘能够形成弯液面。 d焊盘的宽度必须与元件的前端或引线的宽度大致一致。图4各种零配件焊盘结构示意图、a焊盘宽度A B焊盘的长度g焊盘间距s焊盘剩馀尺寸、图5的矩形芯片零配件焊盘结构示意图、以矩形芯片零配件为例，焊盘宽度： A=Wmax-K电阻器焊盘的长度： B=Hmax Tmax-K BT焊盘间距： g=。 AW元件宽度、mm； AT元件焊接端宽度、m

7、m； GH元件高度、mm； k常数一般设为0.25mm。 图6的矩形芯片零配件及其南非兰特意图，一旦违反设计要求，在回流焊接时就会产生焊接缺陷，而且PCB南非兰特设计的问题在生产过程中不能解决。 例如： a焊盘间距g过大或过小时，回流时零配件的焊接端不能与焊盘重合，因此发生桥接、位移。 另外，图7的焊盘间距g过大或过小，或b焊盘尺寸不对称，或2个元件的前端设计为同一焊盘时，由于表面张力不对称，因此也产生桥接、位移。 如果图8的焊盘不对称，或者两个零配件的尖端被设计为相同的焊盘，并且c通孔被设计为焊盘，则焊料从通孔流出，并且焊料膏量不足。 图9的通孔的示意图，(2)焊锡膏的质量和焊锡膏的适当使用

8、对焊锡膏中的金属微粉的含量、金属粉末的氧含量、黏性系数、触变性有一定的要求。 如果焊锡膏的金属微粉的含量高，则回流升温时金属微粉会因溶剂或瓦斯气体的蒸发而飞散，如果金属粉末的氧含量高，则飞散激烈，形成焊球，并且会引起不润湿等缺陷。 另外，如果焊锡膏的黏性系数过低，或者焊锡膏的保形性(触变性)差，则印刷后，焊锡膏的图案破坏，堵塞，回流时，产生焊球或桥等焊锡缺陷。 焊锡膏的使用不恰当，例如从低温罐取出焊锡膏直接使用的话，由于焊锡膏的温度比室温低，水蒸气凝结，回流焊锡升温的话，水蒸气蒸发带出金属粉末，在高温下水蒸气氧化金属粉末，溅射焊锡膏(3)零配件焊盘与大头针、印刷电路板的焊盘质量零配件焊盘与大头

9、针、印刷电路板的焊盘氧化或污染时，回流时会发生润湿性不良、焊球、空隙等焊接缺陷。 (4)根据焊锡膏的印刷质量数据的统计，在PCB的设计正确，保证零配件和印刷基板的质量的前提下，将表面的组装质量问题的70%作为印刷工艺问题。 影响印刷质量的因素： a首先因为数字大板块质量的数字大板块印刷是接触印刷，所以数字大板块的厚度和开口尺寸决定了雪花膏焊锡的印刷量。 焊锡膏量过多时会产生桥接，焊锡膏量过少时会产生焊锡不足或焊缝。 砂箱的开口形状和开口是否光滑也会影响脱模品质。模板的开口一定要使喇叭口朝下。 否则，脱模时从喇叭口的倒角部带出钎焊膏的b次是雪花膏焊锡的黏性系数、印刷性(小萝莉性、转移性)、触变性

10、、常温下的寿命等会影响印刷质量。 如果雪花膏焊锡的印刷性差，则严重时雪花膏焊锡仅在数字键大板块上滑动，在这种情况下雪花膏焊锡完全不印刷。 由于c印刷过程参数的刀片速度、刀片压力、刀片与丝网的角度、雪花膏焊锡的黏性系数有一定的制约关系，因此必须正确控制这些个参数，才能保不定雪花膏焊锡的印刷质量。 以d机器的精度印刷高密度窄间距产品时，印刷机的印刷精度和反复印刷精度也起到一定的作用。 e回收的焊锡膏的使用和管理、影响环境温度、大气湿度、环境卫生、焊锡膏的质量的回收的焊锡膏和新的焊锡膏分别保管，环境温度过高，则焊锡膏的黏性系数降低，大气湿度过高，则焊锡膏吸收空气中的水分， 大气湿度过低会加速焊锡膏中

11、的溶剂的挥发，环境中的垃圾混入焊锡膏中会产生焊锡膏，(5)安装零配件保证安装质量的3个要素： a零配件的正确的b位置的正确的c压力(安装高度)。 (6)回流温度曲线的温度曲线是保证焊锡质量的关键，实时温度曲线和焊膏温度曲线的升温梯度和峰值温度必须大致一致。 160前的升温速度被控制在1/s 2/s。 如果升温梯度速度过快，则零配件和PCB过于受热，容易损坏零配件，PCB容易变形。 另一方面，焊锡膏中的无损音频压缩编码的挥发速度过快，金属成分容易溢出，容易产生焊球的峰值温度一般设定为比焊锡膏的金属熔点高3040左右的温度(例如63Sn/37Pb，焊锡膏的熔点为183，峰值温度为215左右) 如果

12、峰值温度低或回流时间短，则焊接不一盏茶，严重的情况下焊膏不能熔化。 如果峰值温度过高或回流时间过长，金属粉末氧化，共界金属化合物的产生增加，焊点变脆，影响焊点的强度，进而损坏零配件和印刷电路板。 设定回流温度曲线的依据： a不同金属含量的焊膏有不同的温度曲线，必须按照焊膏加工厂提供的温度曲线设定(主要控制升温速度、峰值温度和回流时间)。 根据PCB基板的材料、厚度、多层板的有无、尺寸的不同而不同。 c根据表面贴装技术板上搭载的零配件密度、零配件大小、有无BGA、CSP等特殊零配件进行设置。 d根据设备的具体情况，如加热区的长度、加热源材料、回流炉的结构和导热方式等进行设置。 热风炉和红外线炉有

13、很大区别，红外线炉主要是辐射传导，具有热效率高，温度梯度陡，温度曲线容易控制，双面焊时PCB上下温度容易控制的优点。 其缺点是温度不均匀。 在同一PCB上，温度根据去老虎钳的颜色和大小而不同。 为了使深色的去老虎钳周围的焊盘和大体积的去老虎钳达到焊接温度，需要提高焊接温度。 热风炉主要是对流传导。 其优点是温度均匀，焊接质量好。 缺点是PCB的上下温度差和沿着焊接炉长度方向的温度梯度难以控制。 根据e温度传感器的实际位置，确定各温度区的设置温度。 根据f排风量的大小进行设定。 g环境温度对炉温也有影响，尤其是加热温度区较短，(7)回流设备的质量回流质量与设备密切相关。 影响回流质量的主要参数：

14、 a温度控制精度必须达到0.1 0.2 (温度传感器的灵敏度)如果b带的横向温差不在5以下，则难以保证焊接质量的c传送带宽度必须满足最大PCB尺寸的要求，d加热区的长度加热区的长度越长中小批量生产选择4 5温区，加热区的长度为1.8m左右，可以满脚丫子。上下加热器必须独立调整温度曲线，控制e的最高加热温度一般为300 350，考虑到没有焊锡和金属基板，应该选择350以上的f带的运行必须平稳，带的振动引起位移、吊桥、冷焊等缺陷的g设备否则，必须购买温度曲线收集器。 总结：根据以上分析，回流质量与PCB焊盘设计、零配件可焊性、焊锡膏质量、印刷电路板加工质量、生产流水线设备、SMT各工序的工艺参数，

15、甚至操作员的操作有密切的关系。 同时，PCB设计、PCB加工质量、零配件和焊膏质量是保证回流质量的基础，而这些个问题在生产过程中是无法解决的。 因此，如果PCB设计正确，PCB、零配件和焊膏合格，回流质量可通过印刷、粘贴、回流各工序的工艺控制。 SMT再流焊中常见的焊锡缺陷分析和预防措施(1)焊锡膏未完全熔化，或局部焊锡膏周围有未熔化的焊锡膏。 (2)湿润不良也称为不湿润或半湿润。 零配件的焊接端、大头针或印刷电路板焊盘上无锡或部分无锡。 3如果焊料量不足，焊接和断路垫的高度达不到规定的要求，会影响焊接的机械强度和电连接的可靠性，严重的情况下，会引起焊接和断路。 (4)吊桥和位移吊桥，是在两个

16、焊接端的表面组装零配件，经过再流焊后，一端离开焊盘的表面，整个零配件斜立或直立，就像石碑一样。 所谓墓碑现象、曼哈顿现象，就是指零配件的前端和大头针偏离焊盘的现象。 (5)熔核桥或短路桥又称连桥。 零配件的端部之间、零配件的相邻焊盘之间以及焊盘和相邻的引线、通孔等不应电连接的部分通过焊锡连接(桥不一定是短路的，但是短路是桥)。 (6)焊球又称焊球、焊球。 是散布在焊点附近的微小的珠状焊锡。 (7)气孔分布在熔核表面或内部的气孔、大头针孔。 或者说是空的，(8)焊盘的高度接触或超过零配件体(吸引现象焊接时焊料移动到端子或引线跟，焊料接触或超过零配件体。 (9)焊料零配件的焊料端子之间、引线端子之间、焊料端子或引线端子与通孔之间的微细焊料。 (1.0 )元件的龟裂在元件体或端部有不同程度的龟裂或缺损现象。 (1.1 )元件前端镀层剥离，元件前端电极镀层在某种程度上剥离，元件主体材料露出。 (1.2 )元件横向，(1.3 )元件面朝下贴片电阻器的文字面。 (1.4 )也称冷焊料紊乱。