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回流焊工作原理
发布(bu)时间:2020-07-25

回流焊工作原理

(1) 回流焊工艺的目的

回流(liu)(liu)焊(han)(han)(han)是指(zhi)通过重(zhong)新熔(rong)化预(yu)先分(fen)配到PCB焊(han)(han)(han)盘上的膏(gao)状软钎(qian)(qian)焊(han)(han)(han)料,实现表面组装(zhuang)元(yuan)器(qi)件焊(han)(han)(han)端或引脚与(yu)PCB焊(han)(han)(han)盘之间机械(xie)与(yu)电气(qi)连接的软钎(qian)(qian)焊(han)(han)(han)。回流(liu)(liu)焊(han)(han)(han)工(gong)艺所采用(yong)的回流(liu)(liu)焊(han)(han)(han)机处于SMT生产(chan)线的末端。 

回流焊工艺主要有两方(fang)面的(de)目的(de):

1) 针对(dui)印锡(xi)(xi)板(工(gong)艺(yi)流程为(wei)焊(han)(han)锡(xi)(xi)膏-回流焊(han)(han)工(gong)艺(yi)),目的(de)(de)是加(jia)热熔化焊(han)(han)锡(xi)(xi)膏,将元器件的(de)(de)引脚或焊(han)(han)端通(tong)过熔化的(de)(de)焊(han)(han)锡(xi)(xi)膏与(yu)PCB焊(han)(han)盘进行(xing)焊(han)(han)接,形成电气连接点。

2) 针对(dui)点(dian)胶板(工艺流程为(wei)贴(tie)片-波(bo)峰焊工艺),目的(de)是(shi)加热固化(hua)SMT贴(tie)片胶,将元器件(jian)本体底部(bu)的(de)贴(tie)片胶与PCB对(dui)应(ying)的(de)位置(zhi)进行(xing)粘接固定。

(2) 回流焊工艺的特点:

1) 元器件不直接浸渍在熔融的(de)焊(han)料中,因此元器件受(shou)到的(de)热冲击小(xiao)。

2) 能(neng)在前道工序里控制焊(han)料(liao)的施加量(liang),减少了虚焊(han)、桥接(jie)等焊(han)接(jie)缺陷,因此焊(han)接(jie)质量(liang)好、焊(han)点的一致性(xing)好,可靠性(xing)高。

3) 假如前道工序在(zai)PCB上施放焊料(liao)的(de)(de)(de)位置正确(que)而(er)贴放元器(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)位置有一定偏离,则在(zai)回(hui)流焊过程中(zhong),当(dang)元器(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)全部焊端、引脚及(ji)其相(xiang)应(ying)的(de)(de)(de)焊盘同时润(run)湿时,由(you)于(yu)熔(rong)融(rong)焊料(liao)表面张力的(de)(de)(de)作用,产生自(zi)定位效应(ying),能(neng)够自(zi)动(dong)校正偏差,把(ba)元器(qi)件(jian)(jian)拉(la)回(hui)到(dao)近似准(zhun)确(que)的(de)(de)(de)位置。

4) 回流焊的焊料(liao)是商品化的焊锡膏,能够(gou)保证(zheng)正(zheng)确的组分,般不会(hui)混入杂质。

5) 可以采用局部加热(re)的热(re)源,因此(ci)能在同(tong)一基板上采用不同(tong)的焊接(jie)方法进行焊接(jie)。

6) 工艺简单,返修(xiu)的(de)工作量很小。

(3) 回流焊工艺的基本过程:一般的,一个完整的回流焊工艺基本流程需要经过基板传送、预热、保温、回流、冷却等工序。

控制与调(diao)整回流(liu)焊设备内焊接(jie)(jie)对象(xiang)在加热(re)过(guo)程中的时(shi)间一温度(du)(du)参数关系(简称焊接(jie)(jie)温度(du)(du)曲线),是决(jue)定回流(liu)焊效(xiao)果与质量的关键。

 回流焊工艺流程图.jpg

回流焊(han)的加(jia)热过程可以(yi)分成(cheng)预热、焊(han)接和(he)冷却(que)三个最基本的温(wen)度区(qu)域(yu),主要有两种实现方法:一(yi)(yi)种是(shi)沿着传送(song)系统的运行(xing)方向,让PCB顺(shun)序(xu)通过隧道(dao)式炉内的各个温(wen)度区(qu)域(yu);另一(yi)(yi)种是(shi)把PCB停放在(zai)某(mou)一(yi)(yi)固定位(wei)置上,在(zai)控制系统的作(zuo)用(yong)下(xia),按照各个温(wen)度区(qu)域(yu)的梯度规律(lv),调节、控制温(wen)度的变化。下(xia)图所示为回流焊(han)的理想(xiang)焊(han)接温(wen)度曲线。

回流焊温度曲线.jpg

1) 预(yu)热区:PCB在(zai)100~160℃的(de)(de)(de)温(wen)度(du)下均(jun)匀预(yu)热2~3min,焊(han)锡膏(gao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)低沸点溶(rong)剂(ji)(ji)和抗氧化(hua)(hua)剂(ji)(ji)挥发,化(hua)(hua)成烟气(qi)排岀;同时,焊(han)锡膏(gao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)助焊(han)剂(ji)(ji)润(run)湿,焊(han)锡膏(gao)软化(hua)(hua)塌落,覆盖住(zhu)焊(han)盘和元(yuan)器件的(de)(de)(de)焊(han)端或引脚,使它们(men)与空气(qi)隔离;并且,PCB和元(yuan)器件得到充分预(yu)热,以免它们(men)进入焊(han)接(jie)区后因(yin)温(wen)度(du)突(tu)然升高(gao)而损(sun)坏。在(zai)预(yu)热区的(de)(de)(de)保温(wen)区,温(wen)度(du)维持(chi)在(zai)150℃左右,焊(han)锡膏(gao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)活性剂(ji)(ji)开始作用(yong),去除焊(han)接(jie)对象表面的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)层。

2) 焊接区:温(wen)度(du)逐步(bu)上升,超过焊锡膏熔(rong)点温(wen)度(du)30%~40%(一般(ban)Sn-Pb焊锡的熔(rong)点为(wei)183℃,比熔(rong)点高(gao)4~50℃),峰值焊接温(wen)度(du)在220~230℃之(zhi)间(jian)且时间(jian)小于10s,膏状焊料在热空(kong)气中再次熔(rong)融,润湿元器(qi)件焊端与焊盘,时间(jian)为(wei)60-90S,这个范围一般(ban)被称为(wei)工艺窗口。

3) 冷却区(qu):当焊(han)接(jie)对象从炉膛内的冷却区(qu)通过,使(shi)焊(han)料(liao)冷却凝固以(yi)后,全部焊(han)点(dian)同时完成焊(han)接(jie)。