1焊爐的目的︰

通過高溫焊料固化，從而達到將PCB和SMT的表面貼裝組件連接在一起，形成電氣回路。

2 Reflow

2.1焊錫原理

印刷有錫膏的PCB,在零件貼裝完成后,經(jīng)過加熱,錫膏熔化,冷卻后將PCB和零件焊接成一體.從而達到既定的機械性能,電器性能.

2.2焊錫三要素

焊接物----- PCB零件

焊接介質(zhì)-----焊接用材料:錫膏

一定的溫度-----加熱設(shè)備

3工藝分區(qū)

基本工藝：

熱風回流焊過程中，錫膏需經(jīng)過以下幾個階段:溶劑揮發(fā);焊劑清除焊件表面的氧化物;錫膏的熔融、再流動以及焊膏的冷卻、凝固。

 

 

(1)PRE-HEAT預(yù)熱區(qū)

重點：預(yù)熱的斜率

預(yù)熱的溫度

目的：使PCB和元器件預(yù)熱，達到平衡，同時除去錫膏中的水份﹑溶劑，以防錫膏發(fā)生塌落和焊料飛濺。要保證升溫比較緩慢，溶劑揮發(fā)。較溫和，對元器件的熱沖擊盡可能小，升溫過快會造成對元器件的傷害，如會引起多層陶瓷電容器開裂。同時還會造成焊料飛濺，使在整個PCB的非焊接區(qū)域形成焊料球以及焊料不足的焊點。

作用及規(guī)格﹕是用來加熱PCB&零件;斜率為1-3℃/秒,占總時間的30%左右,最高溫度控制在140℃以下,減少熱沖擊.

(2)SOAK恒溫區(qū)

重點：均溫的時間

均溫的溫度

目的：保證在達到再流溫度之前焊料能完全干燥，同時還起著焊劑活化的作用，清除元器件、焊盤、焊粉中的金屬氧化物。時間約60~120秒，根據(jù)焊料的性質(zhì)、PCB有所差異。

作用及規(guī)格﹕是使大小零件及PCB受熱完全均勻,消除局部溫差;通過錫膏成份中的溶劑清除零件電極及PCB PAD及Solder Powder之表面氧化物,減小表面張力,為重溶作準備.本區(qū)時間約占45%左右,溫度在140-183℃之間。

(3)REFLOW回焊區(qū)

重點：回焊的最高溫度

回焊的時間

目的：錫膏中的焊料使金粉開始熔化，再次呈流動狀態(tài)，替代液態(tài)焊劑潤濕焊盤和元器件，這種潤濕作用導(dǎo)致焊料進一步擴展，對大多數(shù)焊料潤濕時間為60~90秒?；亓骱傅臏囟纫哂诤父嗟娜埸c溫度，一般要超過熔點溫度20--40度才能保證再流焊的質(zhì)量。有時也將該區(qū)域分為兩個區(qū)，即熔融區(qū)和再流區(qū)。

作用及規(guī)格﹕為全面熱化重熔;溫度將達到峰值溫度,峰值溫度通常控制在205-230℃之間,peak溫度過高會導(dǎo)致PCB變形,零件龜裂及二次回流等現(xiàn)象出現(xiàn).

(4)COOLING冷卻區(qū)

重點：冷卻的斜率

目的：焊料隨溫度的降低而凝固，使元器件與焊膏形成良好的電接觸，冷卻速度要求同預(yù)熱速度相同。緩慢冷卻會導(dǎo)致PAD的更多分解物進入錫中，產(chǎn)生灰暗毛糙的焊點，甚至引起沾錫不良和弱焊點結(jié)合力。

作用及規(guī)格﹕為降溫,使PCB&零件均勻降溫;回焊爐上下各有兩個區(qū)有降溫吹風馬達，通常出爐的PCB溫度控制在120℃(75℃)以下。降溫速率一般為-4℃/sec以內(nèi)， SESC的標準為：Slope›-3℃/sec。

4常見的焊接不良及對策分析

4.1錫球與錫球間短路

 

 

原因?qū)Σ?/p>

1.錫膏量太多(≧1mg/mm)使用較薄的鋼板(150μm)開孔縮小(85% pad)

2.印刷不精確將鋼板調(diào)準一些

3.錫膏塌陷 修正Reflow Profile曲線

4.刮刀壓力太高降低刮刀壓力

5.鋼板和電路板間隙太大使用較薄的防焊膜

6.焊墊設(shè)計不當同樣的線路和間距

4.2有腳的SMD零件空焊

 

 

原因 對策

1.零件腳或錫球不平檢查零件腳或錫球之平面度

2.錫膏量太少 增加鋼板厚度和使用較小的開孔

3.燈蕊效應(yīng) 錫膏先經(jīng)烘烤作業(yè)

4.零件腳不吃錫 零件必需符合吃錫之需求

4.3無腳的SMD零件空焊

 

 

原因?qū)Σ?/p>

1.焊墊設(shè)計不當將錫墊以防焊膜分隔開，尺寸適切

2.兩端受熱不均同零件的錫墊尺寸都要相同

3.錫膏量太少 增加錫膏量

4.零件吃錫性不佳零件必需符合吃錫之需求

4.4 SMD零件浮動(漂移)

 

 

原因?qū)Σ?/p>

1.零件兩端受熱不均 錫墊分隔

2.零件一端吃錫性不佳使用吃錫性較佳的零件

3. Reflow方式在Reflow前先預(yù)熱到170℃

4.5立碑 ( Tombstone) 效應(yīng)

 

 

<注>立碑效應(yīng)發(fā)生有三作用力:

1.零件的重力使零件向下

2.零件下方的熔錫也會使零件向下

3.錫墊上零件外側(cè)的熔錫會使零件向上

原因?qū)Σ?/p>

1.焊墊設(shè)計不當焊墊設(shè)計最佳化

2.零件兩端吃錫性不同較佳的零件吃錫性

3.零件兩端受熱不均減緩溫度曲線升溫速率

4.溫度曲線加熱太快在Reflow前先預(yù)熱到170℃

4.6冷焊( Cold solderjoints)

 

 

<注>是焊點未形成合金屬( IntermetallicLayer)或是焊接物連接點阻抗較高，焊接物間的剝離強度( Peel Strength )太低，所以容易將零件腳由錫墊拉起。

原因?qū)Σ?/p>

1. Reflow溫度太低最低Reflow溫度215℃

2. Reflow時間太短錫膏在熔錫溫度以上至少10秒

3. Pin吃錫性問題 查驗Pin吃錫性

4. Pad吃錫性問題 查驗Pad吃錫性

4.7粒焊(Granular solderjoints)

 

 

原因?qū)Σ?/p>

1. Reflow溫度太低較高的Reflow溫度(≧215℃)

2. Reflow時間太短較長的Reflow時間(>183℃以上至少10秒

3.錫膏污染 新的新鮮錫膏

4. PCB或零件污染

4.8零件微裂(Cracksin components)(龜裂)

 

 

原因 對策

1.熱沖擊(Thermal Shock) 自然冷卻，較小和較薄的零件

2. PCB板翹產(chǎn)生的應(yīng)力 避免PCB彎折，敏感零件的方

零件置放產(chǎn)生的應(yīng)力 向性，降低置放壓力

3. PCB Lay-out設(shè)計不當 個別的焊墊，零件長軸與折板方向平行

4.錫膏量 增加錫膏量，適當?shù)腻a墊

『本文轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除』