波峰焊回流焊不可拆件保养清洗合明科技分享：回流焊是SMT工艺的核心技术

时间：2019-06-16

回流焊是SMT工艺的核心技术


文章关键词导读：SMT回流焊、PCBA线路板、PCB板、元器件、水基清洗剂

PCB上所有的电子元器件通过整体加热一次性焊接完成，电子厂SMT生产线的质量控制占**分量的工作最后都是为了获得优良的焊接质量。设定好温度曲线，就管好了炉子，这是所有PE都知道的事。很多文献与资料都提到回流焊温度曲线的设置。对于一款新产品、新炉子、新锡膏，如何快速设定回流焊温度曲线？这需要我们对温度曲线的概念和锡膏焊接原理有基本的认识。
 
高质量的焊接应具备以下5项基本要求 :  
1．适当的热量；                   
2．良好的润湿；  
3．适当的焊点大小和形状；   
4．受控的锡流方向；  
5．焊接过程中焊接面不移动。

另外还有几种不良现象都与预热区的升温有关系，下面一一说明：


1. 塌陷：
这主要是发生在锡膏融化前的膏状阶段，锡膏的黏度会随着温度的上升而下降，这是因为温度的上升使得材料内的分子因热而震动得更加剧烈所致；另外温度*上升会使得溶剂(Solvent)没有时间适当地挥发，造成黏度更*的下降。正确来说，温度上升会使溶剂挥发，并增加黏度，但溶剂挥发量与时间及温度皆成正比，也就是说给一定的温升，时间较长者，溶剂挥发的量较多。因此升温慢的锡膏黏度会比升温快的锡膏黏度来的高，锡膏也就必较不容易产生塌陷。
2. 锡珠：
*挥发出来的气体会连锡膏都一起往外带，在小间隙的零件下会形成分离的锡膏区块，回焊时分离的锡膏区块会融化并从零件底下冒出而形成锡珠。
3. 锡球：
升温太快时，溶剂气体会*的从锡高中挥发出来并把飞溅锡膏所引起。减缓升温的速度可以有效控制锡球的产生。但是升温太慢也会导致过度氧化而降低助焊剂的活性。
4. 灯蕊虹吸现象：
这个现象是焊料在润湿引脚后，焊料从焊点区域沿引脚向上爬升，以致焊点产生焊料不足或空焊的问题。其可能原因是锡膏在融化阶段，零件脚的温度**PCB的焊垫温度所致。可以增加PCB底部温度或是延长锡膏在的熔点附近的时间来改善，较好可以在焊料润湿前达到零件脚与焊垫的温度平衡。一但焊料已经润湿在焊垫上，焊料的形状就很难改变，此时也不在受温升速率的影响。
5. 润湿不良：
一般的润湿不良是由于焊接过程中锡粉被过度氧化所引起，可经由减少预热时锡膏吸收过多的热量来改善。理想的回焊时间应尽可能的短。如果有其他因素致加热时间不能缩短，那建议从室温到锡膏熔点间采线性温度，这样回焊时就能减少锡粉氧化的可能性。
6. 虚焊或“枕头效应”(Head-In-Pillow)：
虚焊的主要原因可能是因为灯蕊虹吸现象或是不润湿所造成。灯蕊虹吸现象可以参照灯蕊虹吸现象的解决方法。如果是不润湿的问题，也就是枕头效应，这种现象是零件脚已经浸入焊料中，但并未形成真正的共金或润湿，这个问题通常可以利用减少氧化来改善，可以参考润湿不良的解决方法。
7. 墓碑效应及歪斜：
这是由于零件两端的润湿不平均所造成的，类似灯蕊虹吸现象，可以藉由延长锡膏在的熔点附近的时间来改善，或是降低升温的速率，使零件两端的温度在锡膏熔点前达到平衡。另一个要注意的是PCB的焊垫设计，如果有明显的大小不同、不对称、或是一方焊垫有接地(ground)又未设计热阻(thermal thief)而另一方焊垫无接地，都*造成不同的温度出现在焊垫的两端，当一方焊垫先融化后，因表面张力的拉扯，会将零件立直(墓碑)及拉斜。
8. 空洞(Voids)：
主要是因为助焊剂中的溶剂或是水气快速氧化，且在焊料固化前未实时逸出所致。浸润区浸润区又称活性区﹐在恒温区温度通常维持在150℃±10的区域﹐此时锡膏处于融化前夕﹐焊膏中的挥发物进一步被去除﹐活化剂开始启动﹐并有效的去除焊接表面的氧化物﹐PCB表面温度受热风对流的影响﹐不同大小﹐质地不同的零组件温度能保持均匀﹐板面温度差△T接近较小值。曲线形态接近水平状﹐它也是评估回流炉工艺的一个窗口﹐选择能维持平坦活性温度曲线的炉子将提高焊接的效果﹐特别是防止立碑缺陷的产生。通常恒温区在炉子的2﹐3区之间﹐维持时间约为60~~120s﹐若时间过长也会导致锡膏氧化问题﹐以致焊接后飞珠增多。

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