smt回流焊接技術(shù)及應(yīng)用-解析

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1、SMT回流焊接技術(shù)及應(yīng)用內(nèi)部培訓(xùn)資料生產(chǎn)設(shè)備部2014年7月編制內(nèi)容提要回流焊接技術(shù)基礎(chǔ)介紹回流焊接工藝分析回流焊接質(zhì)量判定回流焊接缺陷分析SMT工藝流程一、單面加工工藝：絲印焊膏(紅膠)=>貼片=>回流焊接(固化)=>檢測(cè)=>返修二、雙面加工工藝；PCB的A面絲印焊膏=>貼片=>回流焊接=>PCB的B面絲印焊膏(紅膠)=>貼片=>回流焊接(固化)=>檢測(cè)(AOI,ICT,FCT)=>返修在有THT插件工藝的PCB中應(yīng)在完成THT工藝后進(jìn)行檢測(cè)及返修。SMT生產(chǎn)線配置ScreenPrinterComponentMounterReflow

2、OvenAOI回流焊接的定義在電子板組裝焊接技術(shù)中存在兩大類別。一是‘單流’焊接工藝技術(shù)（FlowSolderingProcess）另一就是‘回流’或‘再流’焊接工藝技術(shù)（ReflowSolderingProcess）。這兩大類技術(shù)的主要差別在于焊接過(guò)程中的焊料和形成焊點(diǎn)的熱能是否分開或同時(shí)出現(xiàn)。在單流焊接中，焊料和熱能是同時(shí)加在焊點(diǎn)上的，例如手工錫絲焊接和波峰焊接就是屬于這種分類。而在回流焊接中，焊料（一般是錫膏）卻是和熱能（如回流爐子的熱風(fēng)）在不同的工序中加入的。回流焊接技術(shù)的種類回流焊接工藝的種類比起單流焊接工藝種類的多，而且各有

3、其能力上的優(yōu)點(diǎn)和相對(duì)的應(yīng)用范圍。按照熱的傳遞方式分類：‘傳導(dǎo)’類：熱板技術(shù)，熱壓技術(shù)；‘輻射’類：發(fā)熱光（白光）技術(shù)，激光技術(shù)，紅外線技術(shù)；‘對(duì)流’類：熱風(fēng)/熱氣技術(shù)；特別焊接技術(shù)：電感發(fā)熱技術(shù)，火炬技術(shù)。熱風(fēng)回流設(shè)備是目前絕大多數(shù)用戶使用的回流爐?；亓骱附釉O(shè)備介紹與錫膏印刷機(jī)以及貼片機(jī)連線的大型回流焊接爐，原有輻射加熱和對(duì)流加熱兩大類，現(xiàn)輻射加熱已基本淘汰。目前熱風(fēng)回流技術(shù)成為主流技術(shù)。其實(shí)熱風(fēng)技術(shù)和較前的輻射技術(shù)比較下具有好些弱點(diǎn)。例如加熱效率和速度較差，重復(fù)性較低，設(shè)備成本較高等問(wèn)題。但它由于在溫度均衡性的控制以及超溫限制能力較強(qiáng)

4、的關(guān)系，尤其是前者，它是焊接工藝中一個(gè)十分關(guān)鍵的要求。輻射技術(shù)難以確保溫差最小的需求。一臺(tái)熱風(fēng)回流爐的性能，在很大程度上是決定于該爐子對(duì)氣流的控制設(shè)計(jì)以及溫度控制設(shè)計(jì)來(lái)決定?？諝饬鲃?dòng)的控制是個(gè)高難度的技術(shù)，尤其是要對(duì)像PCBA上那樣密度高，距離小，體積細(xì)小而又有不同熱容量特性的焊點(diǎn)進(jìn)行良好的溫控，可以說(shuō)是很不容易的工作，必須對(duì)爐子進(jìn)行加熱性能方面的測(cè)試。設(shè)備介紹名稱：回流焊裝置型號(hào)：1809MKIII廠家：HELLER控制編號(hào)：E0031809MKIII的操作界面主運(yùn)行界面上溫區(qū)123456789下溫區(qū)123456789設(shè)定溫度實(shí)際溫度

5、當(dāng)前運(yùn)行程序名稱運(yùn)輸速度設(shè)定值實(shí)際值調(diào)用冷卻程序消除警報(bào)聲音切換登錄用戶回流焊爐的組成一臺(tái)典型的熱風(fēng)回流爐，包括以下4個(gè)主要部分：PCBA傳送控制；加熱控制；冷卻控制；排氣處理。前3者的作用在于提供工藝（溫度/時(shí)間曲線控制）的需求，第4項(xiàng)則是確保性能的維護(hù)，以及避免操作使用者受到健康方面的危害。錫膏回流基本工藝過(guò)程升溫恒溫（也稱預(yù)熱或揮發(fā)）助焊焊接冷卻時(shí)間溫度室溫安全溫度熔化溫度升溫區(qū)恒溫區(qū)助焊區(qū)焊接區(qū)冷卻區(qū)圖一：溫度曲線整個(gè)回流焊接過(guò)程可以分5個(gè)工序：工藝分區(qū)升溫升溫目的是在不損害產(chǎn)品的情況下，盡快使PCBA上的各點(diǎn)的溫度進(jìn)入工作狀態(tài)

6、。所謂工作狀態(tài)，即開始對(duì)無(wú)助于焊接的錫膏成份進(jìn)行揮發(fā)處理。恒溫具有三方面的作用：一是恒溫，就是提供足夠的時(shí)間讓冷點(diǎn)的溫度‘追’上熱點(diǎn)，當(dāng)焊點(diǎn)的溫度越接近熱風(fēng)溫度時(shí)，其升溫速率就越慢。使熱冷點(diǎn)溫度接近的目的，是為了減少進(jìn)入助焊和焊接區(qū)時(shí)峰值溫差的幅度，便于控制個(gè)焊點(diǎn)的質(zhì)量和確保一致性。二是對(duì)錫膏中已經(jīng)沒(méi)有用的化學(xué)成份進(jìn)行揮發(fā)處理。三是避免在進(jìn)入下個(gè)回流工序高溫時(shí)受到太大的熱沖擊。助焊助焊工序是錫膏中的活性材料（助焊劑）發(fā)揮作用的時(shí)候。此刻的溫度和時(shí)間提供助焊劑清洗氧化物所需的活化條件。焊接當(dāng)進(jìn)入焊接區(qū)后，所提供的熱量足以熔化錫膏的金屬顆粒

7、。一般器件焊端和PCB焊盤所使用的材料，其熔點(diǎn)都高于錫膏，所以本區(qū)的開始溫度由錫膏特性決定。對(duì)無(wú)鉛錫膏來(lái)說(shuō)，此溫度約為217oC，升溫超過(guò)此溫度后，溫度繼續(xù)上升，并保持足夠的時(shí)間使熔化的錫膏有足夠的潤(rùn)濕性，以及能夠和各器件焊端以及PCB焊盤間形成適當(dāng)?shù)腎MC(Intermetalliccompound)為準(zhǔn)。冷卻最后的冷卻區(qū)作用，除了使PCBA回到室溫便于后工序的操作外，冷卻速度也可以控制焊點(diǎn)內(nèi)部的微結(jié)晶結(jié)構(gòu)。這影響焊點(diǎn)的壽命。無(wú)鉛錫膏TF-2600(Sn96.5/Ag3/Cu0.5)235±5℃時(shí)間120-150sec時(shí)間60-90s

8、ec回流段預(yù)熱升溫段時(shí)間60-90sec預(yù)熱段冷卻段時(shí)間30-60secTemperature（℃)Time（S）成份最高含量%1松香11±12錫96.5±0.5ofAlloy3銅0.5±0.2ofAllo