回流焊工藝技術(shù)和注意事項

遠紅外再流焊

　　八十年代使用的遠紅外再流焊具有加熱快、節能、運行平穩的特點(diǎn)，但由于印制板及各種元器件因材質(zhì)、色澤不同而對輻射熱吸收率有很大差異，造成電路上各種不同元器件以及不同部位溫度不均勻，即局部溫差。例如集成電路的黑色塑料封裝體上會(huì )因輻射吸收率高而過(guò)熱，而其焊接部位——銀白色引線(xiàn)上反而溫度低產(chǎn)生假焊。另外，印制板上熱輻射被阻擋的部位，例如在大(高)元器件陰影部位的焊接引腳或小元器件就會(huì )因加熱不足而造成焊接不良。

　　1.2 全熱風(fēng)再流焊

　　全熱風(fēng)再流焊是一種通過(guò)對流噴射管嘴或者耐熱風(fēng)機來(lái)迫使氣流循環(huán)，從而實(shí)現被焊件加熱的焊接方法。該類(lèi)設備在90年代開(kāi)始興起。由于采用此種加熱方式，印制板和元器件的溫度接近給定的加熱溫區的氣體溫度，完全克服了紅外再流焊的溫差和遮蔽效應，故目前應用較廣。 在全熱風(fēng)再流焊設備中，循環(huán)氣體的對流速度至關(guān)重要。為確保循環(huán)氣體作用于印制板的任一區域，氣流必須具有足夠快的速度。這在一定程度上易造成印制板的抖動(dòng)和元器件的移位。此外，采用此種加熱方式就熱交換方式而言，效率較差，耗電較多。

　　1.3 紅外熱風(fēng)再流焊

　　這類(lèi)再流焊爐是在IR爐基礎上加上熱風(fēng)使爐內溫度更均勻，是目前較為理想的加熱方式。這類(lèi)設備充分利用了紅外線(xiàn)穿透力強的特點(diǎn)，熱效率高，節電，同時(shí)有效克服了紅外再流焊的溫差和遮蔽效應，并彌補了熱風(fēng)再流焊對氣體流速要求過(guò)快而造成的影響，因此這種IR+Hot的再流焊目前在國際上是使用得最普遍的。

　　隨著(zhù)組裝密度的提高、精細間距組裝技術(shù)的出現，還出現了氮氣保護的再流焊爐。在氮氣保護條件下進(jìn)行焊接可防止氧化，提高焊接潤濕力，加快潤濕速度，對未貼正的元件矯正力大，焊珠減少，更適合于免清洗工藝。

　　2 溫度曲線(xiàn)的建立

　　溫度曲線(xiàn)是指SMA通過(guò)回流爐時(shí)，SMA上某一點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)。溫度曲線(xiàn)提供了一種直觀(guān)的方法，來(lái)分析某個(gè)元件在整個(gè)回流焊過(guò)程中的溫度變化情況。這對于獲得最佳的可焊性，避免由于超溫而對元件造成損壞，以及保證焊接質(zhì)量都非常有用。

　　以下從預熱段開(kāi)始進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

　　2.1 預熱段

　　該區域的目的是把室溫的PCB盡快加熱，以達到第二個(gè)特定目標，但升溫速率要控制在適當范圍以?xún)?，如果過(guò)快，會(huì )產(chǎn)生熱沖擊，電路板和元件都可能受損;過(guò)慢，則溶劑揮發(fā)不充分，影響焊接質(zhì)量。由于加熱速度較快，在溫區的后段SMA內的溫差較大。為防止熱沖擊對元件的損傷，一般規定最大速度為4℃/s。然而，通常上升速率設定為1-3℃/s。典型的升溫速率為2℃/s。

　　2.2 保溫段

　　保溫段是指溫度從120℃-150℃升至焊膏熔點(diǎn)的區域。其主要目的是使SMA內各元件的溫度趨于穩定，盡量減少溫差。在這個(gè)區域里給予足夠的時(shí)間使較大元件的溫度趕上較小元件，并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到保溫段結束，焊盤(pán)、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去，整個(gè)電路板的溫度達到平衡。應注意的是SMA上所有元件在這一段結束時(shí)應具有相同的溫度，否則進(jìn)入到回流段將會(huì )因為各部分溫度不均產(chǎn)生各種不良焊接現象。

　　2.3 回流段

　　在這一區域里加熱器的溫度設置得最高，使組件的溫度快速上升至峰值溫度。在回流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同，一般推薦為焊膏的溶點(diǎn)溫度加20-40℃。對于熔點(diǎn)為183℃的63Sn/37Pb焊膏和熔點(diǎn)為179℃的Sn62/Pb36/Ag2焊膏，峰值溫度一般為210-230℃，再流時(shí)間不要過(guò)長(cháng)，以防對SMA造成不良影響。理想的溫度曲線(xiàn)是超過(guò)焊錫熔點(diǎn)的“尖端區”覆蓋的面積最小。