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回流焊工藝

smt回流焊工藝技術要點

發布時間:2014-01-02  新聞來源:

一、smt回流焊工藝技术溫度曲線的建立

溫度曲線是指SMA通過回流爐時,SMA上某點的溫度隨時間變化的曲線。溫度曲線提供了種直觀的方法,來分析某個元件在整個回流焊過程中的溫度變化情況。這對于獲得佳的可焊性,避免由于超溫而對元件造成損壞,以及保證焊接質量都非常有用。

smt回流焊溫度曲線

smt回流焊溫度曲線


1、smt回流焊爐的預熱段
該區域的目的是把室溫的PCB盡快加熱,以達到第二個特定目標,但升溫速率要控制在適當範圍以內,如果過快,會産生熱沖擊,電路板和元件都可能受損;過慢,則溶劑揮發不充分,影響焊接質量。由于加熱速度較快,在溫區的後段SMA內的溫差較大。爲防止熱沖擊對元件的損傷,般規定大速度爲4℃/s。然而,通常上升速率設定爲1-3℃/s。典型的升溫速率爲2℃/s。


2、smt回流焊爐的保溫段
保溫段是指温度从120℃-150℃升焊膏熔点的区域。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。到保溫段结束,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。


3、smt回流焊爐回流段
在這區域裏加熱器的溫度設置得高,使組件的溫度快速上升峰值溫度。在smt回流焊的回流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同,般推薦爲焊膏的溶點溫度加20-40℃。對于熔點爲183℃的63Sn/37Pb焊膏和熔點爲179℃的Sn62/Pb36/Ag2焊膏,峰值溫度般爲210-230℃,再流時間不要過長,以防對SMA造成不良影響。理想的溫度曲線是超過焊錫熔點的“端區”覆蓋的面積小。


4、smt回流焊工作視頻



二、smt回流焊工藝技术的发展历程

 

1、远红外smt回流焊工藝技术

八十年代使用的遠紅外smt回流焊具有加熱快、節能、運行平穩的特點,但由于印制板及各種元器件因材質、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因輻射吸收率高而過熱,而其焊接部位——銀白色引線上反而溫度低産生假焊。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因加熱不足而造成焊接不良。

2、全热风smt回流焊工藝技术

全热风smt回流焊是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关重要。为确保循环气体作用于印制板的任区域,气流必须具有足够快的速度。这在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。


全熱風回流焊

全熱風回流焊

3、红外热风smt回流焊工藝技术

这类smt回流焊爐是在红外加热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,因此这种红外加热配上热风加热的smt回流焊目前在际上是使用得普遍的。


紅外熱風回流焊

紅外熱風回流焊


4、氮气保护的smt回流焊工藝技术

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smt回流焊爐。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。

氮氣回流焊

氮氣回流焊




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