回流焊结构原理.ppt

1、SMT回流焊的设计原理结构,SMT生产部 ：张志大 2013年7月4日,一、回流焊的种类介绍 1、红外线辐射 回流焊 2、全热风回流焊 3、红外加热风回流焊 4、充氮热风回流焊,二、回流焊的总体构造,回流焊炉结构设计主要有空气流动系统、加热系统、传动系统、冷却系统、氮气保护系统、助焊剂回收装置、废气处理与回收装置、顶盖气压升起装置、排风装置、传送器控制系统、计算机中央处理系统及外形结构等,三、空气流动结构,空气流动的结构设计目前回流焊的品种很多， 各个不同厂家的回流焊炉的气流设计也不一 样，有垂直气流、水平气流、大回风、小回风。,四、加热系统组成,回流焊炉加热系统主要由热风电动机、加热管 或加

2、热板、热电偶、固态继电器、温度控制装 置等部分组成。,五、传动系统,传动系统是将电路板从回流焊炉人口按照一定 速度输送到回流焊炉出口的传动装置，包括导轨、网 带（中央支承）、链条、运输电动机、轨道宽度调节 结构、运输速度控制机构等部分。传动系统主要包括 传送方式、传送方向及调速范围。回流焊炉的传送方 式主要有：链传动(chain)；链传动+网传动(mesh)； 网传动；双导轨运输系统；链传动+中央支承系统。 其中比较常用的传动方式为链传动+网传动、链传动+ 中央支承系统两种。,六、冷却系统,冷却系统冷却区是在加热区的后面，起到对加 热完成的PCB进行快速冷却的作用。回流炉的 冷却效率与设备的配

3、置有关，通常有风冷、水 冷两种方式，冷却速度与时间不能随便确定， 必须根据温度曲线结合冷却装置选择合适的冷 却斜率，一般电子产品选择风冷就可以了，无 铅氮气保护焊接设备可以选择水冷。,七、氦气系统,氦气保护装置在回流焊中使用惰性气体保护已 有较久历史了，并已得到较大范围的应用，一 般都是选择氮气保护，PCB在预热区、焊接区 及冷却区进行全制程氮气保护，可杜绝焊点及 铜箔在高温下的氧化，增强融化钎料的润湿能 力，减少内部空洞，提高焊点质量。,七、助焊剂废气回收系统,助焊剂废气回收系统助焊剂废气回收系统中一 般设有蒸发器，通过蒸发器将废气（助焊剂挥 发物）加温到450以上，使助焊剂挥发物气 化，然

4、后冷水机把水冷却后循环经过蒸发器， 助焊剂通过上层风机抽出，通过蒸发器冷却形 成的液体流到回收罐中。,八、抽风系统,抽风系统强制抽风可保证助焊剂排放良好，特 殊的废气过滤、抽风系统，可保证工作环境的 空气清洁，减少废气对排风管道的污染。,九、顶盖升起系统,顶盖升起系统上炉体可整体开启，便于炉膛清 洁，当需要对回流焊机进行清洁维护，或生产 时发生掉板等状况时，需将上炉体开启，动作 时拨起上炉体升降开关，由电动机带动升降杆 完成，当碰到上、下限位开关时，开启或关闭 动作停止。,十、工作原理,预热段该区域的目的是把室温的PCB尽快加热，以达到第二个特定目标，但升温速率要控制在适当范围以内，如果过快，

5、会产生热冲击，电路板和元件都可能受损；过慢，则溶剂挥发不充分，影响焊接质量。由于加热速度较快，在温区的后段SMA内的温差较大。为防止热冲击对元件的损伤，一般规定最大速度为4/s。然而，通常上升速率设定为1-3s。典型的升温速率为2s。,恒温段保温段是指温度从120-150升至焊膏熔点的区域。其主要目的是使SMA内各元件的温度趋于稳定，尽量减少温差。在这个区域里给予足够的时间使较大元件的温度赶上较小元件，并保证焊膏中的助焊剂得到充分挥发。到保温段结束，焊盘、焊料球及元件引脚上的氧化物被除去，整个电路板的温度达到平衡。应注意的是SMA上所有元件在这一段结束时应具有相同的温度，否则进入到回流段将会因

6、为各部分温度不均产生各种不良焊接现象。,回流段在这一区域里加热器的温度设置得最高，使组件的温度快速上升至峰值温度。在回流段其焊接峰值温度视所用焊膏的不同而不同，一般推荐为焊膏的熔点温度加上20-40。对于熔点为183的63Sn37Pb焊膏和熔点为179的Sn62Pb36Ag2焊膏，峰值温度一般为210-230，再流时间不要过长，以防对SMA造成不良影响。理想的温度曲线是超过焊锡熔点的“尖端区”覆盖的面积最小。,冷却段这段中焊膏内的铅锡粉末已经熔化并充分润湿被连接表面，应该用尽可能快的速度来进行冷却，这样将有助于得到明亮的焊点并有好的外形和低的接触角度。缓慢冷却会导致电路板的更多分解而进入锡中，从而产生灰暗毛糙的焊点。在极端的情形下，它能引起沾锡不良和减弱焊点结合