回流焊工艺

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,回流焊工艺,学习情境4,广东科学技,术,术职业学院,1 再流焊,定,定义,再流焊 Reflowsoldring,，,，通过重新,熔,熔化预先分,配,配到印制板,焊,焊盘上的膏,状,状软钎焊料,，,，实现表面,组,组装元器件,焊,焊端或引脚,与,与印制板焊,盘,盘之间机械,与,与电气连接,的,的软钎焊。,2 再流焊,原,原理,图1 再流,焊,焊温度曲线,从温度曲线,（,（见图 1,）,）分析再,流,流焊的原理,：,：当 PCB 进入升,温,温区（干燥,区,区）时，焊,膏,膏中的溶剂,、,、气体蒸发,掉,掉，同时，,焊,焊膏中的助,焊,焊剂润湿焊,盘,盘、元器件,端,端头和引脚,，,，焊膏软化,、,、塌落、覆,盖,盖了焊盘，,将,将焊盘、元,器,器件引脚与,氧,氧气隔离；PCB,进,进入保温区,时,时，使 PCB 和元,器,器件得到充,分,分的预热，,以,以防 PCB 突然进,入,入焊接高温,区,区而损坏PCB 和,元,元器件；当PCB,进,进入焊接区,时,时，温度迅,速,速上升使焊,膏,膏达到熔化,状,状态，液态,焊,焊锡对 PCB 的焊,盘,盘、元器件,端,端头和引脚,润,润湿、扩散,、,、漫流或回,流,流混合形成,焊,焊锡接点；PCB,进,进入冷却区,，,，使焊点凝,固,固。此时完,成,成了再流焊,。,。,3 再流焊,工,工艺特点（,与,与波峰焊,技,技术相比）,1)不,像,像波峰焊那,样,样，要把元,器,器件直接,浸,浸渍在熔融,的,的焊料中，,所,所以元器件,受,受 到,的,的热冲击小,。,。但由于再,流,流焊加热方,法,法不同，有,时,时会施加给,器,器件较大的,热,热应力；,2)只,需,需要在焊盘,上,上施加焊料,，,，并能控,制,制焊料的施,加,加量，避免,了,了虚焊、桥,接,接等焊接缺,陷,陷的产生，,因,因此焊接质,量,量好，可靠,性,性高；,3)有,自,自定位效应,（,（self alignment）,当,当元器件,贴,贴放位置有,一,一定偏离时,，,，由,于,于熔融焊料,表,表面张力作,用,用，当其全,部,部焊端或引,脚,脚与相应焊,盘,盘同时被润,湿,湿时，在表,面,面张力作用,下,下，自动被,拉,拉回到近似,目,目标位置的,现,现象；,4)焊,料,料中不会混,入,入不纯物，,使,使用焊膏时,，,，能正确地,保,保证焊料的,组,组分；,5)可,以,以采用局部,加,加热热源，,从,从而可在,同,同一基板上,，,，采用不同,焊,焊接工艺进,行,行焊接；,6),工,工艺简单,，,，修板的,工,工作量极,小,小。从而,节,节省了人,力,力、电力,、,、材料。,4 再流,焊,焊的分类,1),按,按再流焊,加,加热区域,可,可分为,两,两大类：,一,一类是对PCB,整,整体加,热,热进行再,流,流焊，另,一,一类是对PCB,局,局部加,热,热进行再,流,流焊。,2),对,对 PCB 整体,加,加热再流,焊,焊可分,为,为：热板,再,再流焊、,红,红外再流,焊,焊、热风,再,再流焊、,热,热风加红,外,外再流焊,、,、气相再,流,流焊。,3),对,对 PCB 局部,加,加热再流,焊,焊可分,为,为：激光,再,再流焊、,聚,聚焦红外,再,再流焊、,光,光束再流,焊,焊、,热,热气流再,流,流焊。,5,再流焊的,工,工艺要求,1,)要设,置,置合理的,再,再流焊温,度,度曲线,再流,焊,焊是,SMT,生产中关,键,键工序，,根,根据再流,焊,焊原理，,设,设置合理,的,的温 度,曲,曲 线，,才,才能保,证,证再流焊,质,质量。,不,不恰当的,温,温度曲线,会,会出现焊,接,接不完全,虚,虚焊、元,件,件翘立、,焊,焊锡球多,等,等焊接缺,陷,陷，影响,产,产品质量,。,。要定期,做,做温度曲,线,线的实时,测,测试。,2,)要按,照,照,PCB,设计时的,焊,焊接方向,进,进行焊接,。,。,3),焊,焊接过程,中,中，在传,送,送带上放PCB,要,要轻轻,地,地放平稳,，,，严防传,送,送带震动,，,，并注意,在,在机器出,口,口处接板,，,，防止后,出,出来的板,掉,掉落在先,出,出来的板,上,上碰伤SMD,引,引脚。,4),必,必须对首,块,块印制板,的,的焊接效,果,果进 行,检,检查。检,查,查焊接是,否,否充分、,有,有无焊膏,融,融化不充,分,分的痕迹,、,、焊点表,面,面是否光,滑,滑、焊点,形,形状是否,呈,呈半月状,、,、锡球和,残,残留物的,情,情况、连,焊,焊和虚焊,的,的情况。,还,还要检查PCB,表,表面颜色,变,变化情况,，,，再流焊,后,后允许PCB,有,有 少,许,许但是均,匀,匀的变色,。,。并根据,检,检查结果,调,调整温度,曲,曲线。在,整,整批生产,过,过程中要,定,定时检查,焊,焊接质量,。,。,6 影响,再,再流焊质,量,量的因素,再流焊是SMT,关,关键工,艺,艺之一。,表,表面组装,的,的质量直,接,接体现在,再,再流焊结,果,果中。但,再,再流焊中,出,出现的焊,接,接质量问,题,题不完全,是,是再流焊,工,工艺造成,的,的。因为,再,再流焊接,质,质量除了,与,与焊接温,度,度（温度,曲,曲线）有,直,直接关系,以,以外，还,与,与生产线,设,设备条件,、,、PCB焊盘和,可,可生产性,设,设计、元,器,器件可焊,性,性、焊膏,质,质量、印,制,制电路板,的,的加工质,量,量、以及SMT,每,每道工,序,序的工艺,参,参数、甚,至,至与操作,人,人员的操,作,作都有密,切,切的关系,。,。,(1)PCB,焊,焊盘设计,SMT,的,的组装质,量,量与 PCB 焊,盘,盘设计有,直,直接的、,十,十分重要,的,的关系。,如,如果 PCB 焊,盘,盘设计正,确,确，贴装,时,时少量的,歪,歪斜可以,在,在再流焊,时,时，由于,熔,熔融焊锡,表,表面张力,的,的作用而,得,得到纠正,（,（称为自,定,定位或自,校,校正效应,）,）；相反,，,，如果PCB,焊,焊盘设计,不,不正确，,即,即使贴装,位,位置十分,准,准确，再,流,流焊后反,而,而会出现,元,元件位置,偏,偏移、吊,桥,桥等焊接,缺,缺陷。,PCB,焊盘设计,应,应掌握以,下,下关键要,素,素：,a,对称性,两端焊,盘,盘必须对,称,称，才能,保,保证熔融,焊,焊锡表面,张,张 力平,衡,衡。,b,焊盘间距,确,保,保元件端,头,头或引脚,与,与焊盘恰,当,当的搭接,尺,尺寸。,c,焊盘剩余,尺,尺寸,搭接后,的,的剩余尺,寸,寸必须保,证,证焊点能,够,够形成弯,月,月面。,d,焊盘宽度,应,与,与元件端,头,头或引脚,的,的宽度基,本,本一致。,图4 各,种,种元器件,焊,焊点结构,示,示意图,A,焊盘,宽,宽度,A B,焊盘,的,的长,G,焊盘,间,间距,S,焊盘,剩,剩余尺寸,图,5,矩形片式,元,元件焊盘,结,结构示意,图,图,以矩形片,式,式元件为,例,例：,焊盘宽度,：,：,A=Wmax-K,电阻器焊,盘,盘的长度,：,：,B=Hmax+Tmax+K,H,电容器焊,盘,盘的长度,：,：,B=Hmax+Tmax-K,BT,焊盘间距,：,：,G=Lmax-2Tmax-K,式中：,L,元件长,度,度,mm,；,AW,元件宽,度,度,mm,；,AT,元件焊,端,端宽度,mm,；,GH,元件高,度,度,mm,；,K,常数，,一,一般取,0.25mm,。,图,6,矩形片式,元,元件及其,焊,焊盘示,意,意图,如果违反,了,了设计要,求,求，再流,焊,焊时就会,产,产生焊接,缺,缺陷，而,且,且,PCB,焊盘设计,的,的问题在,生,生产工艺,中,中是很难,甚,甚至是无,法,法解决的,。,。例如：,a,当焊盘间,距,距,G,过,大,大,或,或,过,过,小,小,时,时,，,，,再,再,流,流,焊,焊,时,时,由,由,于,于,元,元,件,件,焊,焊,端,端,不,不,能,能,与,与,焊,焊,盘,盘,搭,搭,接,接,交,交,叠,叠,，,，,会,会,产,产,生,生,吊,吊,桥,桥,、,、,移,移,位,位,。,。,图,7,焊,盘,盘,间,间,距,距,G,过,大,大,或,或,过,过,小,小,b,当,焊,焊,盘,盘,尺,尺,寸,寸,大,大,小,小,不,不,对,对,称,称,，,，,或,或,两,两,个,个,元,元,件,件,的,的,端,端,头,头,设,设,计,计,在,在,同,同,一,一,个,个,焊,焊,盘,盘,上,上,时,时,，,，,由,由,于,于,表,表,面,面,张,张,力,力,不,不,对,对,称,称,，,，,也,也,会,会,产,产,生,生,吊,吊,桥,桥,、,、,移,移,位,位,。,。,图,8,焊盘不,对,对称，,或,或两个,元,元件的,端,端头设,计,计在同,一,一个焊,盘,盘上,c,导通孔,设,设计在,焊,焊盘上,，,，焊料,会,会从导,通,通孔中,流,流出，,会,会造成,焊,焊膏量,不,不足。,图,9,导通孔,示,示意图,(2),焊,焊膏,质,质量及,焊,焊膏的,正,正确使,用,用,焊膏中,的,的金属,微,微粉含,量,量、金,属,属粉末,的,的含氧,量,量、黏,度,度、触,变,变性都,有,有一定,要,要求。,如果焊,膏,膏金属,微,微粉含,量,量高,再,再流焊,升,升温时,金,金属微,粉,粉随着,溶,溶剂、,气,气体蒸,发,发而飞,溅,溅，如,金,金属粉,末,末的含,氧,氧量高,，,，还会,加,加剧飞,溅,溅，形,成,成焊锡,球,球，同,时,时,还,还 会,引,引起不,润,润湿等,缺,缺陷。,另,另外，,如,如果焊,膏,膏黏度,过,过低或,焊,焊膏的,保,保形性,（,（触变,性,性）不,好,好，印,刷,刷后焊,膏,膏图形,会,会塌陷,，,，甚至,造,造成粘,连,连，再,流,流焊时,也,也会形,成,成焊锡,球,球、桥,接,接等焊,接,接缺陷,。,。,焊,焊膏使,用,用不当,，,，例如,从,从低温,柜,柜取出,焊,焊膏直,接,接使用,，,，由于,焊,焊膏的,温,温度比,室,室温低,，,，产生,水,水汽凝,结,结，再,流,流焊升,温,温时，,水,水汽蒸,发,发带出,金,金属粉,末,末，在,高,高温下,水,水汽会,使,使金属,粉,粉末氧,化,化，飞,溅,溅形成,焊,焊锡球,，,，还会,产,产生润,湿,湿不良,、,、等问,题,题。,(3),元,元器,件,件焊端,和,和引脚,、,、印制,电,电路基,板,板的焊,盘,盘质量,当元器,件,件焊端,和,和引脚,、,、印制,电,电路基,板,板的焊,盘,盘氧化,或,或污染,，,，或印,制,制板受,潮,潮等情,况,况下，,再,再流焊,时,时会产,生,生润湿,不,不良、,虚,虚焊，,焊,焊锡球,、,、空洞,等,等焊接,缺,缺陷。,(4),焊,焊膏,印,印刷质,量,量,据,据资料,统,统计，,在,在PCB设计,正,正确、,元,元器件,和,和印制,板,板质量,有,有保证,的,的前提,下,下，表,面,面组装,质,质量问,题,题中有70%的,质,质量问,题,题出在,印,印刷工,艺,艺。影,响,响印刷,质,质量的,主,主要因,素,素：,a 首,先,先是模,板,板质量,模,模板,印,印刷是,接,接触印,刷,刷，因,此,此模板,厚,厚度与,开,开口尺,寸,寸确定,了,了焊膏,的,的印刷,量,量。焊,膏,膏量过,多,多会产,生,生桥接,，,，焊膏,量,量过少,会,会产生,焊,焊锡不,足,足或虚,焊,焊。模,板,板开口,形,形状以,及,及开口,是,是否光,滑,滑也会,影,影响脱,模,模质,量,量。,模,模板,开,开口一,定,定要喇,叭,叭口向,下,下，否,则,则脱模,时,时会从,喇,喇叭口,倒,倒角处,带,带出焊,膏,膏；,b 其,次,次是焊,膏,膏的黏,度,度、,印,印 刷,性,性（滚,动,动性、,转,转移性,）,）、触,变,变性、,常,常温下,的,的使用,寿,寿命等,都,都会影,响,响印刷,质,质量。,如,如果焊,