
科延機電:回流焊設備的焊接工藝介紹
回流焊設備是將表面貼裝元件連接到電路板上最常用的方法,雖然它也可以通過填充焊料的孔并通過貼片插入元件引線來用于通孔組件。由于波峰焊接可以更簡單,更便宜,回流焊通常不用于純通孔板上。當使用包含混合SMT和THT元件的電路板,通孔回流使波峰焊接步驟是從裝配過程中消除,潛在的降低裝配成本。
回流焊過程中錫膏(粉狀焊料和焊劑的粘性混合物)用于臨時將一個或多個電氣元件連接到它們的接觸焊盤上,在此之后,整個組件受到受控的熱,熔化焊料,永久地連接接頭。加熱可以通過回流焊爐或紅外線燈下的組件或用熱風筆焊接單個接頭來完成。
回流焊設備的目的是熔化焊料并加熱相鄰的表面,而不會過熱,損壞電氣元件。在傳統的回流焊接過程中,通常有四個階段,稱為“區域”,每個階段都有明顯的熱分布:預熱、熱浸(通??s短為浸泡)、回流焊和冷卻。
預熱是回流焊的第一步,在回流階段,整個板組件朝著目標的浸泡或停留溫度爬升。預熱階段的主要目標是使整個組件安全穩定地保持在預浸或回流溫度下。預熱也是一個機會為溶劑錫膏來出氣。為了使膏狀溶劑被適當地排出,使其安全地達到回流溫度,PCB必須以一致、線性的方式加熱?;亓骱傅谝浑A段的一個重要指標是溫度斜率或上升時間。這通常是以每秒攝氏度、C/s來衡量的。這些措施包括:目標處理時間、錫膏波動性和組件考慮因素。重要的是要考慮所有這些過程變量,但在大多數情況下,敏感組件的考慮是最重要的。如果溫度變化過快,許多部件就會開裂。最敏感元件能承受的最大熱變化率成為最大允許斜率。然而,如果熱敏感元件不使用,最大限度地提高吞吐量是非常令人關切的,可以修改侵略斜率率,以改善處理時間。
因此,許多制造商將這些斜率提高到3℃/秒的最大允許允許速率。相反,如果使用含有特別強的溶劑的焊膏,加熱大會太快,很容易造成失控的過程。隨著溶劑的揮發氣體可能飛濺焊下墊和上板。錫球在預熱階段主要關注暴力出氣。一旦板已上升到預熱階段的溫度,是進入浸泡或預回流階段的時間。
第二步,熱浸,通常是60至120秒的曝光,用于去除焊膏的揮發物和焊劑的活化,焊劑成分開始在組件引線和襯墊上減少氧化物。過高的溫度會導致焊料飛濺或球以及錫膏氧化,連接焊盤和元件端子。同樣,如果溫度過低,則通量可能無法完全啟動。在浸泡區的末端,在回流區之前需要整個組件的熱平衡。一個浸泡配置文件建議減少任何三角洲T組件之間的不同大小或如果PCB大會是非常大的。還推薦使用浸泡剖面以減少面積陣列型封裝中的排出。
第三步,回流區,也被稱為“回流時間”或“液相線以上時間”,是達到最高溫度的過程的一部分。一個重要的考慮因素是峰值溫度,這是整個過程的最大允許溫度。一個共同的峰值溫度是20 - 40°C以上的液相線。[ 1 ]這個限制是由組件上的組件具有最低的耐高溫(最容易受到熱損傷)。一個標準的指導方針是從最易受傷害的部件能承受的最高溫度中減去5°C,以達到過程的最高溫度。重要的是要監測過程溫度,以防止超過這個限度。此外,高溫(超過260°C)可能會損壞SMT組件內部的模具,并促進金屬間化合物的生長。相反,溫度不夠熱可以防止糊回流充分。
高于液相線的時間,或回流時間,測量焊料是液體的時間。焊劑減少了金屬接合處的表面張力以達到冶金結合,使單個焊料粉末球結合在一起。如果型材的時間超過了制造商的規格,結果可能是過早的焊劑活化或消耗,有效地在錫膏形成之前將漿料“烘干”。沒有足夠的時間/溫度關系會導致焊劑清洗動作的減少,導致潤濕性差,溶劑和焊劑不充分的去除,以及可能存在的焊點缺陷。專家通常建議盡可能短的時間,但是,大多數的糊劑都規定了最小的30秒,盡管這個具體時間沒有明確的原因。一種可能性是,有不測,分析過程中,PCB的地方,因此,設置允許的最小時間減少30秒的一個不可測量的面積不回流的機會。高回流時間也能保證烤箱溫度變化的安全范圍。