回流焊接工艺

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 接 工 艺,广东科学技术职业学院,学习情境4,一.回流焊在整个工艺流程中的位置,工艺位置,二.回流焊的工艺过程录像,（说明：点击以上界面播放）,三.回流焊工艺过程分析及炉温曲线,各温区的作用,使焊点凝固。,焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时，焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚，焊膏软化、塌落、覆盖焊盘；,使 PCB 和元器件得到充分的预热，以防 PCB 突然进入焊接高温区而损坏 PCB 和元器件；,温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡对 PCB 的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点；,升温区,焊接区,保温区,冷却区,四.回流焊机外观及内部结构,再流焊炉主要由：,炉体,上下加热源,PCB传送装置,空气循环装置,冷却装置,排风装置,温度控制装置,计算机控制系统组成。,五.回流焊机分类,回流焊接机,红外线回流焊接机,气相回流焊接机,热传导回流焊接机,激光回流焊接机,热风回流焊接机,六.焊接原理,润湿,扩散,合金面,七.焊接质量影响因素,(4)元件及PCB板的表面清洁度,(2)助焊剂,(1)锡膏成分和质量,(3)焊接温度及时间,八.常见焊接缺陷及对策,焊膏熔化不完全的原因分析,预防对策,a.温度低再流焊峰值温度低或再流时间短，造成焊膏熔化不充分。,调整温度曲线，峰值温度一般定在比焊膏熔点高,30,40,左右，再流时间为,30s,.,b.再流焊炉横向温度不均匀。一般发生在炉体较窄，保温不良的设备,适当提高峰值温度或延长再流时间。尽量将,PCB,放置在炉子中间部位进行焊接。,c.PCB,设计当焊膏熔化不完全 发生在大焊点，大元件、以及大元件周围、或印制板背面有大器件。,1,尽量将大元件布在PCB的同一面，确实排布不开时，应交错排布。,2,适当提高峰值温度或延长再流 时间。,d.,红外炉深颜色吸热多，黑色比白色约高,30,40,，,PCB,上温差大。,为了使深颜色周围的焊点和大体积元器件达到焊接温度，必须提高焊接温度。,e.焊膏质量问题金属粉含氧量高；助焊性能差；或焊膏使用不当：没有回温或使用回收与过期失效焊膏,不使用劣质焊膏；制订焊膏使用 管理制度：如在有效期内使用；从冰箱取出焊膏，达到室温后才能打开容器盖；回收的焊膏不能与新焊膏混装等。,1.焊膏熔化不完全,润湿不良原因分析,预防对策,a,元器件焊端、引脚、印制电路基板的焊盘氧化或污染，或印制板受潮。,元器件先到先用，不要存放在潮湿环境中，不要超过规定的使用日期。对印制板进行清洗和,去潮处理。,b,焊膏中金属粉末含氧量高,选择满足要求的焊膏,c,焊膏受潮、或使用回收焊膏、或使用过期失效焊膏,回到室温后使用焊膏，制订焊膏使用条例。,2,.润,湿,湿不,良,良,3.,焊料,量,量不,足,足与,虚,虚焊,或,或断,路,路,原因分析,预防对策,a,整体焊膏量过少原因：模板厚度或开口尺寸不够；开口四壁有毛刺；喇叭口向上，脱模时带出焊膏。焊膏滚动（转移）性差。刮刀压力过大，尤 其橡胶刮刀过软，切入开口，带出焊膏。,印刷速度过快。,加工合格的模板，模板喇叭口向下，增加模板厚度或扩大 开口尺寸。更换焊膏。采用不锈 钢刮刀。调整印刷 压力和速 度。调整基板、模板、刮刀的平行度。,b,个别焊盘上的焊膏量过少或没有焊膏原因：,漏孔被焊膏堵塞或个别开口尺寸小。,导通孔设计在焊盘上，焊料从孔中 流出。,清除模板漏孔中的焊膏，印刷时经 常擦洗模板底面。如开口尺寸小，应扩大开口尺寸。,修改焊盘设计,c,器件引脚共面性差，翘起的引脚不能与相对应的焊盘接触。,运输和传递,SOP,和,QFP,时不要破坏外包装，人工贴装时不要碰伤引脚。,d,PCB变形，使大尺寸SMD器件引脚不能完全与焊膏接触。,PCB,设计要考虑长、宽和厚度的比例。大尺寸,PCB,再流焊时应采用底部支撑。,4.,吊,吊,桥,桥和,移,移位,吊桥和移位原因分析,预防对策,a PCB,设计两个焊盘尺寸大小不对称，焊盘间距过大或过小，使元件的一个端头不能接触焊盘。,按照,Chip,元件的焊盘设计原则进行设计，注意焊盘的对称性、焊盘间距=元件长度-两个电极的长度+,K,（,0.25,0.05mm,）,b,贴片质量置偏移；元件厚度设置不正确；贴片头Z轴高度过高（贴片压力小），贴片时件从高处扔下造成。,提高贴装精度，精确调整首件贴装坐标，连续生产过程中发现位置 偏 移时应及时修正贴装坐标。设置正确的元件厚度和贴片高度。,C,元件质量焊端氧化或被污染端头电极附着力不良。焊接时元件端头不润湿或端头电极脱落。,严格来料检验制度，严格进行首件焊 后检验，每次更换元件后也要检验，发现端头问题及时更 换元件。,d PCB,质量焊盘被污染（有丝网、字符、阻焊膜或氧化等）,严格来料检验制度，对已经加工好PCB的焊盘上的丝网、字符可用小刀 轻轻刮掉。,e,印刷工艺两个焊盘上的焊膏量不一致,清除模板漏孔中的焊膏，印刷时经常 擦洗模板底面。如开口过小，应扩大开口尺寸。,f,传送带震动会造成元器件位置移动。,传送带太松，可去掉,1 2,节链条；检查入口和出口处导轨衔接高度和距离是否匹配。人工放置PCB要轻拿轻放。,g,风量过大。,调整风量。,5.,焊,焊,点,点桥,接,接或,短,短路,桥接原因分析,预防对策,a,焊锡量过多：可能由于模板厚度与开口尺寸不恰当；模板与印制板表面不平行或有间隙。,减薄模板厚度或缩小开口或改变开口形状；调整模板与印制板表面之间距离，使接触并平行。,b,由于焊膏黏度过低，触变性不好，印刷后塌边，焊膏图形粘连。,选择黏度适当、触变性好的焊膏,c,印刷质量不好，焊膏图形粘连,提高印刷精度并经常清洗模板,d,贴片位置偏移,提高贴装精度，,e,贴片压力过大，焊膏挤出量过多，使图形粘连。,提高贴片头Z轴高度，减小贴片压力。,f,由于贴片位置偏移，人工拨正后使焊膏图形粘连。,提高贴装精度，减少工拨正的频率。,g,焊盘间距过窄,修改焊盘设计。,总结：在焊盘设计正确、模板厚度及开口尺寸正确、焊膏质量没有问题的情况下，应通过提高印刷和贴装质量来减少桥接现象。,6.,焊,焊,锡,锡球,产生焊锡球的原因分析,预防对策,a,焊膏本身质量问题：微粉含量高；黏度过低；触变性不好。,控制焊膏质量，,20m,微粉颗粒应少于,10%,。,b,元器件焊端和引脚、印制电路基板的焊盘氧化或污染，或印制板受潮。,严格来料检验，如印制板受潮或污染，贴装前应清洗并烘干。,c,焊膏使用不当,按规定要求执行,d,温度曲线设置不当：升温速率过快，金属粉末随溶剂蒸汽飞溅形成焊锡球；预热区温度过低，突然进入焊接区，也容易产生焊锡球。,温度曲线和焊膏的升温斜率和峰值温度应基本一致。,160,前的升温速度控制在,1,/,s,2,/,s,e,焊膏量过多，贴装 时焊膏挤 出量多：模板厚度或开口大；或模板与,PCB,不平行或有间隙。,加工合格模板。,调整模板与印制板表面之间距离，使接触并平行。,f,刮刀压力过大、造 成焊膏图 形粘连；模板底面污染，粘污焊盘以外的地方，,严格控制印刷工艺，保证印刷质量。,g,贴片压力过大，焊膏挤出量过多，使图形粘连。,提高贴片头,Z,轴高度，减小贴片压力。,7.,气,气,孔,孔,气孔原因分析,预防对策,a,焊膏中金属粉末的含氧量高、或使用回收焊膏、工艺环境卫生差、混入杂质。,控制焊膏质量，制订焊膏使用条例。,b,焊膏受潮，吸收了空气中的水汽,达到室温后才能打开焊膏的容器盖控制环境温度,20,26,、相对湿度,40%,70%,。,c,元器件焊端、引脚、印制电路基板的焊盘氧化或污染，或印制板受潮。,元器件先到先用，不要存放在潮湿环境中，不要超过规定的使用日期。,d,升温区的升 速率过快，焊膏中的溶剂、气体蒸发不完全，进入焊接区产生气泡、针孔。,160,前的升温速度控制在,1,/,s,2,/,s,。,原因,a、b、c,都会引起焊锡熔融时焊盘、焊端局部不润湿，未润湿处的 助焊剂排气、以及氧化物排气时产生空洞。,8.,焊,焊,点,点高,度,度接,触,触或,超,超过,元,元件,体,体,焊点过高原因分析,预防对策,a.,焊锡量过多：可能由于模板厚度与开口尺寸不恰当；模板与印制板表面不平行或有间隙。,1,减薄模板厚度或缩小开口尺寸或改变开口形状；,2,调整模板与印制板表面之间距离，使接触并平行。,b.PCB,加工质量问题或焊盘氧化、污染（有丝网、字符、阻焊膜或氧化等）,或PCB受潮。焊料熔融时由于,PCB,焊盘润湿不良，在表面 张力的作用下，使焊料向元件焊端或引脚上 吸附（又称吸料现象）。另一种解释，由于引脚温度比焊盘处温度高，熔融焊料容易向高温处流动。,严格来料检验制度，把问题反映给,PCB,设计人员及,PCB,加工厂；对已经加工好,PCB,的焊盘上如有丝网、字符可用小刀轻轻刮掉；如印制板受潮或污染，贴装前应清洗并烘干。,9.,锡,锡丝,锡丝原因分析,预防对策,a,如果发生在,Chip,元件体底 下，可能由于焊盘间 距过小，贴片后两个焊盘上的焊膏粘连。,扩大焊盘间距。,b,预热温度不足，,PCB,和元器件温度比较低，突然进入高温区，溅出的焊料贴在,PCB,表面而形成。,调整温度曲线，提高预热温度。,c,焊膏中助焊剂的润湿性差。,可适当提高一些峰值温度或,加长回流时间。或更换焊膏,10.元,件,件裂,纹,纹缺,损,损,元件裂纹缺损原因分析,预防对策,A,元件本身的质量,制订元器件入厂检验制度，更换元器件。,B,贴片压力过大,提高贴片头,Z,轴高度，减小贴片压力。,C,再流焊的预热温度或时间不够，突然进入高温区，由于击热造成热应力过大。,调整温度曲线，提高预热温度或延长预热时间。,d,峰值温度过高，焊点突然冷却，由于击冷造成热应力过大。,调整温度曲线，冷却速率应,4,/,s,。,11.,元,元件,端,端头,镀,镀层,剥,剥落,端头镀层剥落原因分析,预防对策,a,元件端头电极镀层质量不合格,可通过元件端头可焊性试验判断，如质量不合格，应更换元件。,b,元件端头电极为单层镀层时，没有选择含银 的焊膏铅锡焊料熔融时，焊料中的铅将厚 膜钯银电 极中的银食蚀掉，造成元件端头镀层剥落，俗称“脱帽”现象。,一般应选择三层金属电极的片式元件。单层电极时，应选择含,2%,银的焊膏，可防止蚀银现象。,12.元,件,件侧,立,立,元件侧立原因分析,预防对策,a,由于元件厚度设置不正确 或贴片头Z轴高度过高，贴片时元件从高处扔下造成侧立。,设置正确的元件厚度，调整贴片高度。,b,拾片压力过大引起供料器震动，将纸带下一个孔穴中的元件侧立。,调整贴片头,Z,轴拾片高度。,13.,元,元件,面,面贴,反,反,元件面贴反原因分析,预防对策,a,由于元件厚度设置不正确 或贴片头 Z 轴高度过高，贴片时元件从高处扔下造成翻面。,设置正确的元件厚度，调整贴片高度。,b,拾片压力过大引起供料器 震动，将纸带下一个孔穴中的元件翻面。,调整贴片头,Z,轴拾片高度。,14.,冷,冷焊,冷焊原因分析,预防对策,a,由于传送带震动，冷却时受到外力影响，使焊锡紊乱。,检查传送带是否太 松，可调大轴距或去掉,1 2,节链条；检查电机是否有故障；检查入口和出口处导轨衔接高度和距离是否匹配。人工放置,PCB,时要轻拿轻放。,b,由于回流温度过低或回流时间过 短，焊料熔融不充分。,调整温度曲线，提高峰值温度或延长回流时间。,15.,焊,焊锡,裂,裂纹,焊锡裂纹原因分析,预防对策,峰值温度过高，焊点突然冷却，由 于击冷造成热应力过大。在焊料与焊盘或元件焊端交接处容易产生裂纹。,调整温度曲线，冷却速率应,4,/,s,。,还有,一,一些,肉,肉眼,看,看不,见,见的,缺,缺陷,，,，例,如,如焊,点,点晶,粒,粒大,小,小,、,、焊,点,点内,部,部应,力,力、,焊,焊点,内,内部,裂,裂纹,等,等，,这,这些,要,要通,过,过X,光,光，,焊,焊点,疲,疲劳,试,试验,等,等手,段,段才,能,能检,测,测到,。,。,16.,其,其他,