回流焊工艺技术和注意事项

2011-07-07 11:05:41来源: 互联网 关键字:回流焊  工艺  工艺技术  技术

远红外再流焊

  八十年代使用的远红外再流焊具有加热快、节能、运行平稳的特点,但由于印制板及各种元器件因材质、色泽不同而对辐射热吸收率有很大差异,造成电路上各种不同元器件以及不同部位温度不均匀,即局部温差。例如集成电路的黑色塑料封装体上会因辐射吸收率高而过热,而其焊接部位——银白色引线上反而温度低产生假焊。另外,印制板上热辐射被阻挡的部位,例如在大(高)元器件阴影部位的焊接引脚或小元器件就会因加热不足而造成焊接不良。

  1.2 全热风再流焊

  全热风再流焊是一种通过对流喷射管嘴或者耐热风机来迫使气流循环,从而实现被焊件加热的焊接方法。该类设备在90年代开始兴起。由于采用此种加热方式,印制板和元器件的温度接近给定的加热温区的气体温度,完全克服了红外再流焊的温差和遮蔽效应,故目前应用较广。 在全热风再流焊设备中,循环气体的对流速度至关重要。为确保循环气体作用于印制板的任一区域,气流必须具有足够快的速度。这在一定程度上易造成印制板的抖动和元器件的移位。此外,采用此种加热方式就热交换方式而言,效率较差,耗电较多。

  1.3 红外热风再流焊

  这类再流焊炉是在IR炉基础上加上热风使炉内温度更均匀,是目前较为理想的加热方式。这类设备充分利用了红外线穿透力强的特点,热效率高,节电,同时有效克服了红外再流焊的温差和遮蔽效应,并弥补了热风再流焊对气体流速要求过快而造成的影响,因此这种IR+Hot的再流焊目前在国际上是使用得最普遍的。

  随着组装密度的提高、精细间距组装技术的出现,还出现了氮气保护的再流焊炉。在氮气保护条件下进行焊接可防止氧化,提高焊接润湿力,加快润湿速度,对未贴正的元件矫正力大,焊珠减少,更适合于免清洗工艺

  2 温度曲线的建立

  温度曲线是指SMA通过回流炉时,SMA上某一点的温度随时间变化的曲线。温度曲线提供了一种直观的方法,来分析某个元件在整个回流焊过程中的温度变化情况。这对于获得最佳的可焊性,避免由于超温而对元件造成损坏,以及保证焊接质量都非常有用。

  以下从预热段开始进行简要分析。

  2.1 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,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1-3℃/s。典型的升温速率为2℃/s。

  2.2 保温段

  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为各部分温度不均产生各种不良焊接现象。

  2.3 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,一般推荐为焊膏的溶点温度加20-40℃。对于熔点为183℃的63Sn/37Pb焊膏和熔点为179℃的Sn62/Pb36/Ag2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。

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