SMT 回流焊原理与工艺
无铅回流焊工艺是当前表面贴装技术中最重要的焊接工艺，它已在包括手机，电脑，汽车电子，控制电路、通讯、LED照明等许多行业得到了大规模的应用。越来越多的电子原器件从通孔转换为表面贴装，回流焊在相当围取代波峰焊已是焊接行业的明显趋势。
那么回流焊设备究竟在日趋成熟的无铅化SMT工艺中会起到什么样的作用呢？让我们从整条SMT表面贴装线的角度来看一下：力锋科技：全套SMT设备专业供应商，因为专注，所以专业！销售热线：
整条SMT表面贴装线一般由钢网锡膏印刷机，贴片机和回流焊炉等三部分构成。对于贴片机而言，无铅与有铅相比，并没有对设备本身提出新的要求；对于丝网印刷机而言，由于无铅与有铅锡膏在物理性能上存在着些许差异，因此对设备本身提出了一些改进的要求，但并不存在质的变化；无铅的挑战压力重点恰恰在于回流焊炉。
有铅锡膏（Sn63Pb37）的熔点为183度，如果要形成一个好的焊点就必须在焊接时有0.5-3.5um厚度的金属间化合物生成，金属间化合物的形成温度为熔点以上10-15度，对于有铅焊接而言也就是195-200度。线路板上的电子原器件的最高承受温度一般为240度。因此，对于有铅焊接，理想的焊接工艺窗口为195-240度。
无铅焊接由于无铅锡膏的熔点发生了变化，因此为焊接工艺带来了很大的变化。目前常用的无铅锡膏为Sn96Ag0.5Cu3.5 ，熔点为217-221度。好的无铅焊接也必须形成0.5-3.5um 厚度的金属间化合物，金属间化合物的形成温度也在熔点之上10-15度，对于无铅焊接而言也就是230-235度。由于无铅焊接电子原器件的最高承受温度并不会发生变化，因此，对于无铅焊接，理想的焊接工艺窗口为230-245度。
工艺窗口的大幅减少为保证焊接质量带来了很大的挑战，也对无铅焊接设备的稳定性和可靠性带来了更高的要求。由于设备本身就存在横向温差，加之电子原器件由于热容量的大小差异在加热过程中也会产生温差，因此在无铅回流焊工艺控制中可以调整的焊接温度工艺窗口围就变得非常小了，这是无铅回流焊的真正难点所在。
回流焊炉从整个无铅工艺角度看对最后的产品质量起着至关重要的作用。但是，从整条SMT 生产线的投资角度看，无铅焊炉的投资往往只占到整条SMT线投资额的10-25%。这也就是为什么很多电子制造商在转入无铅生产后马上将原有回流焊炉更换成更高品质回流焊炉的原因。
日趋成熟的无铅工艺究竟对回流焊炉提出了哪些新的要求呢？我们从下列几个方面来加以分析：
对焊接品质提出的要求
?如何获得更小的横向温差
由于无铅焊接工艺窗口很小，因此横向温差的控制非常重要。回流焊的温度一般受到四个因素的影响：
(1) 热风的传递
目前主流的无铅回流焊炉均采取100%全热风及热风+红外补偿的加热方式。在回流焊炉的发展进程中也出现过红外加热的方式，红外加热速度快，对吸热量大器件能及时补温，但由于红外加热存在不同颜色器件的红外吸收反射率不同和由于相邻原器件遮挡而产生阴影效应，而这两种情况都会造成温差而使无铅焊接存在跳出工艺窗口的风险，因此红外加热技术在回流焊炉的多独立加热方式中已被逐渐淘汰，以全热风及热风加红外外补偿所取代。
在无铅焊接中，需要重视热传递效果及热交换效率。特别对于大热容量的元器件，如果不
能得到充分的热传递及交换，就会导致升温速度明显落后于小热容量器件而导致横向温差。回流焊炉体运风结构的设计直接影响热交换速度。回流焊两种热风传递方式。一种称之为微循环热风传递方式，一种称为小循环热风传递方式。
微循环的热风中的热风从加热板的孔中吹出，热风的流动在小围流动，周围热传递效果不佳。小循环的设计由于热风的流动集中且有明确的方向性。这样的热风加热热传递效果增加15%左右，而热传递效果的增加对减少大小热容量器件的横向温差会起到较大的作用。
(2) 链速的控制
链速的控制会影响线路板的横向温差。常规而言，降低链速，会给予大热容量的器件更多的升温时间，从而使横向温差减小。但是毕竟炉温曲线的设置取决于焊膏的要求，所以无限制的降低链速在实际生产中是不现实的。
(3) 风速与风量的控制
我们做过这样一个实验，保持回流焊炉的其他条件设置不变而只将回流焊炉的风扇转速降低30%，线路板上的温度便会下降10度左右（图4）。可见风速与风量的控制对炉温控制的重要性。
为了实现对风速与风量的控制，需要注意两点：
a. 风扇的转速应实行变频控制，以减小电压波动对它的影响；
b. 尽量减少设备的抽排风量，因为抽排风的中央负载往往是不稳定的，容易对炉热风的流动造成影响。
c. 设备的稳定性
即时我们获得了一个最佳的炉温曲线设置，但要实现他还是需要用设备的稳定性，重复性和一致性来给予保证。特别是无铅生产，炉温曲线如果由于设备原因稍有漂移，便很容易跳出工艺窗口导致冷焊或原器件损坏。所以，越来越多的生产厂家开始对设备提出稳定性测试的要求。
?氮气的使用
无铅时代的到来使回流焊是否充氮变成了一个热门的讨论话题。由于无铅焊料的流动性，可焊性，浸润性都不及有铅焊料，尤其是当电路板焊盘采用OSP工艺（有机保护膜的裸铜板）时，焊盘容易氧化，常常造成焊点的润湿角太大和焊盘露铜现象。为了提高焊点质量，我们有时需要在回流焊时使用氮气。氮气是一种惰性保护气体，可以保护电路板焊盘在焊接中不被氧化，对提高无铅焊料的可焊性起到明显的改善效果。但由于焊料品质的提升及氮气成本的问题，目前市场使用氮气焊接的企业并不多见！力锋氮气供给系统一般也为选配。
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?有效的冷却装置和助焊剂管理系统
无铅生产的焊接温度明显高于有铅，这就对设备的冷却功能提出了更高的要求。此外，可控的较快冷却速度可以使无铅焊点结构更致密，对提高焊点机械强度带来帮助。特别是当我们生产如通讯背板等大热容量的线路板时，如果我们仅仅使用风冷方式，线路板在冷却时将很难达到3-5度/秒的冷却要求，而冷却斜率达不到要求将使焊点结构松散而直接影响到焊点的可靠性。
无铅锡膏中往往加有较多的助焊剂，助焊剂残留物容易堆积在炉子部，影响到设备的热传递性能，有时甚至会掉到炉的线路板上面造成污染。要在生产过程中将助焊剂残留排出有两种方式;
(1) 抽排风
抽排风是排出助焊剂残留物的最简单的方式。但是，我们在前文中已提到，过大的抽排风会影响到炉腔热风气流的稳定性。此外，增加抽排风量会直接导致能耗（包括用电和用氮）的上升。
(2) 助焊剂过滤系统：由于助焊剂直接对排放对环境造成污染，力锋M系列，LF系列，MCR 系列，ROHS系列均配有助焊剂过滤系统。
(3) 多级助焊剂管理系统（强制冷却）
助焊剂管理系统一般包括过滤装置和冷凝装置。过滤装置将助焊剂残留物中的固体颗粒部分进行有效分离过滤，而冷装置凝则是在热交换器中将气态的助焊剂残留物冷凝成液态，最后汇集在收集盘中集中处理。
对设备材料和构造提出的要求
?无铅高温对设备材料的要求
无铅生产使设备必须承受比有铅生产更高的温度。如果设备用材出现问题，那么就会产生炉腔翘曲，轨道变形，密封性能变差等一系列问题，最终严重影响生产。因此，无铅回流焊炉所使用的轨道应该经过硬化等特殊处理，而且板金接缝处应经过X光扫描确认没有裂缝和气泡，以免长时间使用后出现损坏和泄漏。
?有效防止炉腔翘曲和轨道变形
无铅回流焊炉的炉腔应使用整块板金加工而成，如果炉腔是使用小块板金拼接而成，那么在无铅高温下很容易发生炉腔翘曲。
在高温和低温情况下的轨道平行度测试是非常必要的。如果由于用材和设计导致轨道在高温情况下发生变形，那么卡板和掉板情况的发生将无法避免。
?避免扰动焊点的产生
以往的Sn63Pb37有铅焊料是一种共晶合金，其熔点及凝固点温度是相同的，均为183℃。而SnAgCu的无铅焊点不是共晶合金，其熔点围为217℃－221℃，温度低于217℃为固态，温度高于221℃为液态，当温度处在217℃至221℃之间时合金呈现出一种不稳定状态。当焊点处在这种状态时设备的机械振动很容易使焊点形态发生改变，造成扰动焊点，这在电子产品可接受条件IPC－A－610D标准中是一种不能接受的缺陷。因此无铅回流焊设备的传送系统应该具备良好的免震动结构设计以避免扰动焊点的产生。
对降低运营成本提出的要求
?炉腔的密封性
炉腔的翘曲，设备的泄漏都会直接造成用电用氮量的直线上升，所以，设备的密封性对生产成本的控制至关重要。实践证明，一个小小的泄漏，哪怕只有螺丝孔大小的漏气孔，就可能使氮气消耗量从每小时15立方米增加到每小时40立方米。
?设备的热保温性能
触摸回流焊炉的设备表面（回流区对应的位置）应不觉得烫手（表面温度应低于50度）。如果觉得烫手则说明回流焊炉的热保温性能不佳，大量的电能转变为热能散失出来造成无谓的能源浪费。如果在夏天，散失在车间的热能会导致车间温度升高，我们还不得不将这些热能再用空调装置排放到室外，这就直接导致双倍的能源浪费。
?抽排风
如果设备没有好的助焊剂管理系统，助焊剂的排出全靠抽排风完成，那么设备在抽出助焊剂残留的同时也排出了热量和氮气，从而直接造成能耗的上升。
?维护成本
回流焊炉在大批量连续生产中具有极高的生产效率，每小时可以生产几百块手机电路板，如
果炉子的维护间隔时间短，维护工作量大，维护时间长，就必然会占用较多的生产时间，造成生产效率浪费。为了降低维护成本，无铅回流焊设备应尽量采用模块化设计，为设备的维护和维修提供方便
目前，国外很多先进的电子产品制造商为进一步降低维护对生产效率造成的影响，提出了一个全新的设备维护理念“同步维护”。即在回流焊炉满负荷工作时，利用设备的自动维护切换系统，使回流焊炉的保养与维护能与生产完全同步进行。这样的设计完全摒弃了原来“停机维护”的理念，使SMT整线的生产效率获得了进一步的提升。
对工艺实施提出的要求
高品质的设备只有通过专业的使用才能产生效益。目前广大生产厂家在无铅焊接的生产过程中所遇到的很多问题已不仅仅来自于设备本身，而是需要通过工艺的调整来解决。
?回流焊技术的发展未来
手机产品与军工产品对回流焊的要不一样的，线路板生产与半导体生产对回流焊的要求也是不一样的。少品种大批量的生产开始慢慢减少，不同产品对设备要求的差异性开始日趋显现。未来回流焊的区别将不仅体现在温区的多少和氮气的选择上，回流焊的市场会根据不同产品要求将不断被细分，这是回流焊技术未来可预见的发展方向。
焊接技术在电子产品的装配中占有极其重要的地位。一般焊接分为两大类：一类是主要适用于通孔插装类电子元器件与印制板的焊接－波峰焊，所谓波峰焊（wavesoldering）即是将熔化的软釺焊料，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有电子元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软釺焊；另一类是主要适用于表面贴装元器件与印制板的焊接－回流焊（reflowsoldering），又称再流焊，所谓回流焊是指通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软釺焊料，实现表面贴装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软釺焊，从而实现具有一定可靠性的电路功能。随着表面贴装元器件在电子产品中的大量使用，回流焊接技术成为表面贴装技术中的主要工艺技术。它主要的工艺特征是：用焊剂将要焊接的金属表面净化（去除氧化物），使之对焊料具有良好的润湿性；供给熔融焊料润湿金属表面；在焊料和焊接金属间形成金属间化合物；另外可以实现微焊接。
回流焊接是预先在PCB焊接部位（焊盘）施放适量和适当形式的焊料，然后贴放表面贴装元器件，利用外部热源使焊料回流达到焊接要求而进行的成组或逐点焊接工艺。回流焊接与波峰焊接相比具有以下一些特点：
1、回流焊不需要象波峰焊那样需把元器件直接浸渍在熔融焊料中，故元器件所受到的热冲击小；
2、回流焊仅在需要的部位上施放焊料，大大节约了焊料的使用；
3、回流焊能控制焊料的施放量，避免桥接等缺陷的产生；
4、当元器件贴放位置有一定偏离时，由于熔融焊料表面力的作用，只要焊料施放位置正确，回流焊能在焊接时将此微小偏差自动纠正，使元器件固定在正确位置上；
5、可采用局部加热热源，从而可在同一基本上用不同的回流焊接工艺进行焊接；
6、焊料中一般不会混入不纯物，在使用焊锡膏进行回流焊接时可以正确保持焊料的组成。
回流焊接技术按照加热方式进行分类有：气相回流焊，红外回流焊，红外热风回流焊，
激光回流焊，热风回流焊和工具加热回流焊等。
回流焊原理与温度曲线：
从温度曲线（见图1）分析回流焊的原理：当PCB进入升温区（干燥区）时，焊锡膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时焊锡膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚，焊锡膏软化、塌落、覆盖了焊盘，将焊盘、元器件引脚与氧气隔离；PCB进入保温区时，使PCB和元器件得到充分的预热，以防PCB突然进入焊接区升温过快而损坏PCB和元器件；当PCB进入焊接区时，温度迅速上升使焊锡膏达到熔化状态，液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点；PCB进入冷却区，使焊点凝固，完成整个回流焊。
温度曲线是保证焊接质量的关键，实际温度曲线和焊锡膏温度曲线的升温斜率和峰值温度应基本一致。160℃前的升温速度控制在1℃/s～2℃/s，如果升温斜率速度太快，一方面使元器件及PCB受热太快，易损坏元器件，易造成PCB变形；另一方面，焊锡膏中的溶剂挥发速度太快，容易溅出金属成分，产生焊锡球。峰值温度一般设定在比焊锡膏熔化温度高20℃～40℃左右（例如Sn63/Pb37焊锡膏的熔点为183℃，峰值温度应设置在205℃～230℃左右），回（再）流时间为10s～60s，峰值温度低或回（再）流时间短，会使焊接不充分，严重时会造成焊锡膏不熔；峰值温度过高或回（再）流时间长，造成金属粉末氧化，影响焊接质量，甚至损坏元器件和PCB。
根据回流焊温度曲线及回流原理，目前市场上的回流焊机一般为简易四温区回流焊机，还有大型的六、八甚至十二温区的回流焊机，而型号为QHL320A的回流焊机采用20段可编程温度控制，相当于20温区回流焊机，这样将回流温度曲线细分，进而控温更精确，更加拟合理想的回流温度曲线，达到完美焊接。
良好的焊接质量从何保障？QHL320A回流焊机除了在控制上完全符合回流焊的温度曲线以外，同时也可以使用户真正了解回流焊接的原理。QHL320A回流焊机具有大尺寸透明视窗的功能，用户可通过透明视窗对整个焊接过程进行全程控制，同时可观察焊锡膏在整个焊接过程中的变化状态，易于发现焊接过程中出现的问题，通过参数调整加以改善，从而保证良好的焊接质量。同时QHL320A回流焊机为小型台式回流焊机，采用全静止焊接，有效的防止了大型多温区回流焊机履带式传送所产生的微小振动，此振动有可能在焊接区焊锡膏熔化的流动状态下对微小间距的IC（如间距≤0.5mm）和元件（如0603、0402和0201等）的焊接产生影响，导致元器件的漂移、锡珠、锡桥等焊接缺陷，而全静止焊接则完全避免了以上可能出现的缺陷。
设置回（再）流焊温度曲线的依据：
1、根据使用焊锡膏的温度曲线进行设置。不同金属含量的焊锡膏有不同的温度曲线，应按照焊锡膏生产厂商提供的温度曲线进行设置具体产品的回（再）流焊温度曲线；
2、根据PCB的材料、厚度、是否多层板、尺寸大小等；
3、根据表面组装板搭载元器件的密度、元器件的大小以及有无BGA、CSP等特殊元器件进行设置。
4、根据设备的具体情况，例如：加热区的长度、加热源的材料、回（再）流焊炉的构造和热传导方式等因素进行设置。
热风回流焊机和红外回流焊机有很大区别：红外回流焊机主要是辐射传导为主，其优点是热效率高，温度陡度大，双面焊接时PCB上、下温度易控制；其缺点是温度不均匀，在同一块PCB上由于器件的颜色、材料和大小不同，其温度就不同，为了使深颜色器件周围的焊点的大体积元器件达到焊接温度，必须提高焊接温度。热风回流焊机主要是对流传导为主，其优点是温度均匀、焊接质量好；缺点是PCB上、下温差以及沿焊接炉长度方向温度
梯度不易控制。
回流焊机原理以及工艺 1.什么是回流焊 回流焊是英文Reflow是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏装软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。回流焊是将元器件焊接到PCB板材上，回流焊是对表面帖装器件的。回流焊是靠热气流对焊点的作用,胶状的焊剂在一定的高温气流下进行物理反应达到SMD的焊接；之所以叫"回流焊"是因为气体在焊机内循环流动产生高温达到焊接目的。 回流焊机原理分为几个描述： （回流焊温度曲线图） A.当PCB进入升温区时，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时，焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚，焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘，将焊盘、元器件引脚与氧气隔离。 B.PCB进入保温区时，使PCB和元器件得到充分的预热，以防PCB突然进入焊接高温区而损坏PCB和元器件。 C.当PCB进入焊接区时，温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点。 D.PCB进入冷却区，使焊点凝固此；时完成了回流焊。 2.回流焊机流程介绍 回流焊加工的为表面贴装的板，其流程比较复杂，可分为两种：单面贴装、双面贴装。 A，单面贴装：预涂锡膏→贴片（分为手工贴装和机器自动贴装）→回流焊→
检查及电测试。 B，双面贴装：A面预涂锡膏→贴片（分为手工贴装和机器自动贴装）→回流焊→B面预涂锡膏→贴片（分为手工贴装和机器自动贴装）→回流焊→检查及电测试。 回流焊的最简单的流程是"丝印焊膏--贴片--回流焊，其核心是丝印的准确，对贴片是由机器的PPM来定良率，回流焊是要控制温度上升和最高温度及下降温度曲线。" 回流焊机工艺要求 回流焊技术在电子制造领域并不陌生，我们电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的。这种工艺的优势是温度易于控制，焊接过程中还能避免氧化，制造成本也更容易控制。这种设备的内部有一个加热电路，将氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。 1.要设置合理的再流焊温度曲线并定期做温度曲线的实时测试。 2.要按照PCB设计时的焊接方向进行焊接。 3.焊接过程中严防传送带震动。 4.必须对首块印制板的焊接效果进行检查。 5.焊接是否充分、焊点表面是否光滑、焊点形状是否呈半月状、锡球和残留物的情况、连焊和虚焊的情况。还要检查PCB表面颜色变化等情况。并根据检查结果调整温度曲线。在整批生产过程中要定时检查焊接质量。 影响工艺的因素: 1.通常PLCC、QFP与一个分立片状元件相比热容量要大，焊接大面积元件就比小元件更困难些。 2.在回流焊炉中传送带在周而复使传送产品进行回流焊的同时，也成为一个散热系统，此外在加热部分的边缘与中心散热条件不同，边缘一般温度偏低，炉内除各温区温度要求不同外，同一载面的温度也差异。 3.产品装载量不同的影响。回流焊的温度曲线的调整要考虑在空载，负载及不同负载因子情况下能得到良好的重复性。负载因子定义为： LF=L/(L+S);其中L=组装基板的长度，S=组装基板的间隔。回流焊工艺要得到重复性好的结果，负载因子愈大愈困难。通常回流焊炉的最大负载因子的范围为0.5~0.9。这要根据产品情况（元件焊接密度、不同基板）和再流炉的不同型号来决定。要得到良好的焊接效果和重复性，实践经验很重要的。 3.回流焊机技术有那些优势？ （1）再流焊技术进行焊接时，不需要将印刷电路板浸入熔融的焊料中，而是采用局部加热的方式完成焊接任务的；因而被焊接的元器件受到热冲击小，不会因过热造成元器件的损坏。 （2）由于在焊接技术仅需要在焊接部位施放焊料，并局部加热完成焊接，因而避免了桥接等焊接缺陷。 （3）再流焊技术中，焊料只是一次性使用，不存在再次利用的情况，因而焊料很纯净，没有杂质，保证了焊点的质量。 4.回流焊机的注意事项 1.为确保人身安全，操作人员必须把厂牌及挂饰摘下，袖子不能过于松垮。
SMT工艺流程简介 SMT是表面组装技术Surface Mounting Technology 的缩写，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件（简称SMC/SMD，中文称片状元器件），安装在印制电路板（Printed Circuit Board，PCB)的表面或其它基板的表面上，通过再流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。 相信大家都见过老式收音机，80后基本都拆过。打开它之后，可以看见里面的电路板元器件基本都是带着几个管脚，而且体积很大，看起来很笨重，这些就是传统的插件元器件。而随着表面贴装技术的发展，这种组装密度高、电子产品体积小、重量轻的SMT技术脱引而出，它可靠性高、抗振能力强、焊点缺陷率低、高频特性好，减少了电磁和射频干扰，易于实现自动化，可以提高生产效率。 Surface mount Technology Through-hole (表面贴装技术下的产品)（通孔插件技术下的产品） 现在我司大多数产品都是双面混装工艺，即表面贴装元器件以及插件在PCB板的正、反两面都有。其工艺流程如下： 来料检查PCB板bottom AOI检查和维修THT 入库QA检查 基本工艺流程如下图所示：
SMT工艺构成要素： 1、钢网 钢网（stencils）也就是SMT模板（SMT Stencil），是一种SMT专用模具;其主要功能是帮助锡膏的沉积;目的是将准确数量的锡膏转移到空PCB上的准确位置。 2、印刷机 其作用是用刮刀将锡膏通过钢网漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。位于SMT生产线的前端。
3、锡膏检查仪 全面检查锡膏涂布状况。检查PCB板是否有少锡、漏锡、连锡等现象。 4、贴片机 其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。位于SMT生产线中印刷机的后面。 5、AOI光学检测机 AOI(automated optical inspection自动光学检查),其作用是对焊接好的PCB板进行焊接质量的检测。位置根据检测的需要，可以配置在生产线合适的地方。 6、回流焊炉 回流炉工艺是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。回流炉是SMT(表面贴装技术)最后一个关键工序，是一个实时过程控制，其过程变化比较复杂，涉及许多工艺参数，其中温度曲线的设置最为重要，直接决定回流焊接质量。
通孔回流焊接的作用 一.什么叫通孔回流焊接技 在传统的电子组装工艺中，对于安装有过孔插装元件采用波峰焊接技术。但波峰焊接有许多不足之处：不适合高密度、细间距元件焊接；桥接、漏焊较多；需喷涂助焊剂； PCB板受到较大热冲击翘曲变形。因此波峰焊接在许多方面不能适应高精密度电子组装技术的发展。为了适应这种高精密度表面组装技术的发展，解决以上焊接难点的措施是采用通孔回流焊接技(THRThrough-holeReflow)，又称为穿孔回流焊PIHR(Pin-in-HoleReflow)。该技术原理是在PCB板完成贴片后，使用一种安装有许多针管的特殊钢网模板，调整模板位置使针管与插装元件的过孔焊盘对齐，使用刮刀将模板上的锡膏漏印到焊盘上，然后安装插装元件，最后插装元件与贴片元件同时通过回流焊完成焊接。从中可以看出穿孔回流焊相对于传统工艺的优越性：首先是减少了工序，省去了波峰焊这道工序，节省了人工费用，在效率上也得到了提高；其次回流焊相对于波峰焊，产生桥接的可能性要小的多，这样就提高了一次通过率。穿孔回流焊相对传统工艺在生产效率、先进性上都有很大优势。通孔回流焊接技术起源于日本SONY公司，20世纪90年代初已开始应用，但它主要应用于SONY自己的产品上，如电视调谐器及CDWalkman。 通孔回流焊有时也称作分类元件回流焊，正在逐渐兴起。它可以去除波峰焊环节，而成为PCB混装技术中的一个工艺环节。通孔回流焊最大的好处就是可以在发挥表面贴装制造工艺的优点的同时使用通孔插件来得到较好的机械联接强度。对于较大尺寸的PCB板的平整度不能够使所有表面贴装元器件的引脚都能和焊盘接触，同时，就算引脚和焊盘都能接触上，它所提供的机械强度也往往是不够大的，很容易在产品的使用中脱开而成为故障点。尽管通孔回流焊可发取得偿还好处，但是在实际应用中通孔回流焊仍有几个缺点，锡膏量大，这样会增加因助焊剂的挥了冷却而产生对机器污染的程度，需要一个有效的助焊剂残留清除装置。通孔回流焊另外一点是许多连接器并没有设计成可以承受通孔回流焊的温度，早期通孔回流焊基于直接红外加热的回流焊炉子已不能适用，这种回流焊炉子缺少有效的热传递效率来处理一般表面贴装元件与具有复杂几何外观的通孔连接器同在一块PCB上的能力。只有大容量的具有高的热传递的强制对流通孔回流焊炉子，才有可能实现通孔回流，并且也得到实践证明，剩下的问题就是如何保证通孔中的锡膏与元件脚有一个适当的回流焊温度曲线。随着工艺与元件的改进，通孔回流焊也会越来越多被应用。影响回流焊工艺的因素很多，也很复杂，需要工艺人员在生产中不断研究探讨，将从多个方面来进行探讨。 二．通孔回流焊接工艺的特点 1. 通孔回流焊与波峰焊相比的优点 (1)通孔回流焊焊接质量好，不良比率PPM(百万分率的缺陷率)可低于20。 (2)虚焊、连锡等缺陷少，返修率极低。 (3)PCB布局的设计无须像波峰焊工艺那样特别考虑。 (4)工艺流程简单，设备操作简单。 (5)通孔回流焊设备占地面积少，因其印刷机及回流炉都较小，故只需较小的面积。 (6)无锡渣问题。 (7)机器为全封闭式，干净，生产车间里无异味。 (8)通孔回流焊设备管理及保养简单。 (9)印刷工艺中采用了印刷模板，各焊接点及印刷的焊膏量可根据需要调节。
回流焊工艺常用中英文术语 1. Solder Paste Technology（焊膏工艺） Solder Powder ( 锡粉) 休息再来接着说。 Solder Paste Rheology（锡膏流变学） Solder Paste Composition & Manufacturing（锡膏成分和制造） 2. Fundamentals of Solders and Soldering（焊料及焊接基础知识） Soldering Theory（焊接理论） Microstructure and Soldering（显微结构及焊接） Effect of Elemental Constituents on Wetting（焊料成分对润湿的影响） Effect of Impurities on Soldering（杂质对焊接的影响） 3. SMT Problems Occurred Prior to Reflow（回流前SMT问题） Flux Separation（助焊剂分离) Paste Hardening（焊膏硬化） Poor Stencil Life（网板寿命问题) Poor Print Thickness（印刷厚度不理想） Poor Paste Release From Squeegee（锡膏脱离刮刀问题） Smear（印锡模糊） Insufficiency（印锡不足） Needle Clogging（针孔堵塞） Slump（塌落） Low Tack（低粘性） Short Tack Time （粘性时间短） 4. SMT Problems Occurred During Reflow（回流过程中的SMT问题） Cold Joints（冷焊） Nonwetting（不润湿） Dewetting（反润湿） Leaching（浸析） Interllics（金属互化物） Tombstoning（立碑） Skewing（歪斜） Wicking（焊料上吸） Bridging（桥连） Voiding（空洞） Opening（开路） Solder Balling(锡球) Solder Beading（锡珠） Spattering（飞溅）
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/b012523894.html, 关于SMT技术工艺的研究 作者：潘启刚汪思群 来源：《消费电子·理论版》2013年第03期 摘要：随着社科技术的发展，微电子产业和计算机技术的不断改建和发展，在电子组装 中的贴片元件也开始在行业中被广泛应用。本文探讨的是SMT贴片技术在电子产业中的应用，并从实际出发，对贴片的工艺环节作以详细的分析。 关键词：SMT技术；焊点；贴片工艺 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 06-0034-01 近年来，我国经济发展迅猛的同时也带动了大部分产业的迅速崛起。电子产业，通信技术的发展和壮大在社会上的关注度也越来越高。电子产业中的产品在满足先进的科技要求的前提下，其面积也在逐渐缩小，便于工人员的操作或是用户的携带。传统的电子产品无论是在尺寸还是在面积上都要比现代化科技研究出的电子产品要大很多。随着人们生活水平的不断提高，用户的要求也在提高，因而传统的电子产品已经不适应与现代化社会发展的要求。SMT技术 在电子产品焊接上起着很重要的作用，电子产品的质量和性能与SMT技术有着密切的关联。 在现代化科技研究成果中表面贴装技术已经发展成为一种比较有可靠性，自动化，整体组装结构程序也在不断减少而且制造成本比较合理。在电子产业中占有重要地位的通信和计算机类的产品在表面贴片过程中普遍采用的先进技术是SMT技术。 一、SMT技术表面贴装技术应用 SMT技术工艺包括丝网印刷，贴装元件，回流焊三个工艺流程。 （一）丝网印刷 丝网印刷的首先要进行搅拌焊膏，搅拌过程中要注意焊膏的黏度和均匀程度，其中焊膏的黏度对印刷的质量效果有着重要的影响。黏度的控制也按照印刷的标准进行搅拌，搅拌的黏度过大或是过小都会影响到印刷质量问题。一般情况下，焊膏的需要保存在0-0.5℃的温度环境下比较适合。为了保证焊膏不发生化学变化，需要在使用时将焊膏的温度保持在自然温度下。 丝网印刷过程中会将焊膏漏刷在PCB焊盘上，在SMT技术生产的前端，同时也是在为元器件的焊接做好充分的准确工作。印刷过程中刮刀的压力会在推动的作用促使锡焊膏能够分配到焊盘上，并且最后形成的网板后厚度要控制在0.15mm。丝印锡焊膏在实践应用过程中质量不但得到提高，而且能够使得PCB焊盘上的锡焊膏量达到一定的饱满度。 （二）元件贴装
回流焊接工艺 回流焊接是表面贴装技术（SMT）特有的重要工艺，焊接工 艺质量的优劣不仅影响正常生产，也影响最终的质量和可靠性。在使用表面贴装元件的印刷电路板(PCB)装配中，要得到优质的 焊点，一条优化的回流温度曲线是最重要的因素之一。温度曲线是施加于电路装配上的温度对时间的函数，当在笛卡尔平面作图时，回流过程中在任何给定的时间上，代表 PCB 上一个特定点上的温度形成一条曲线。几个参数影响曲线的形状，其中最关键的是传送带速度和每个温区的温度设定。链速决定基板暴露在每个温区所设定的温度下的持续时间，增加持续时间可以允许更多时间使电路装配接近该温区的温度设定。每个温区所花的持续时间总和决定总共的处理时间。每个区的温度设定影响 PCB 的温度上升速度。增加温区的设定温度允许基板更快地达到给定温度。因此，必须作出一个较好的图形来决定 PCB 的温度曲线，理想的温度曲线由基本的四个区组成，前面三个区加热、最后一个区冷却。回流炉的温区越多，越能使温度曲线的轮廓达到更准确和接近设定。大多数锡膏都能用四个基本温区成功回流。在回流焊接过程中，锡膏需经过溶剂挥发；焊剂清除焊件表面的氧化物；锡膏的熔融、再流动以及锡膏的冷却、凝固。以下就对温度曲线图及四个区进行介绍： 1
Peak: 熔点 220℃以 上 210～220℃ 180℃150℃ 时间 S 250S 200S 150S 100S 50S 预热区：也叫斜坡区。目的：使 PCB 和元器件预热，达到平衡，同时除去焊膏中的水份、溶剂，以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。要保 证升温比较缓慢，溶剂挥发。较温和，对元器件的热冲击尽可能小， 在这个区，尽量将升温速度控制在 2～5℃/S，较理想的升温速度为 1～3 ℃/S，时间控制在 60～90S 之间。升温过快会造成对元器件的 伤害，如会引起多层陶瓷电容器开裂。同时还会造成焊料飞溅，使 在整个PCB的非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。而温度上 升太慢，锡膏会感温过度，没有足够的时间使 PCB 达到活性温度。锡 炉的预热区一般占整个加热通道长度的 25～33%。 保温区：也称活性区、有时叫做干燥或浸润区。目的：保证在达到回流温度之前焊料能完全干燥，同时还起着焊剂活化的作用，清除 元器件、焊盘、焊粉中的金属氧化物。在这个阶段助焊剂开始挥发，
深圳市成功信息技术有限公司生产工艺规程 标 题 第一章 SMT规程 一．SMT生产工艺流程： 第页，共页
深圳市成功信息技术有限公司生产工艺规程
标 第一章 SMT规程第页，共页题
标题第一章 SMT规程 4.锡膏/红胶印刷: 1>作业依据：《锡膏印刷作业指导书》\《SMT红胶印刷操作规》 2>作业注意事项： a.锡膏印刷必须在下线前做好锡膏解冻（4小时以上）及搅拌工作（搅拌时间 必须在10分钟以上，搅拌时力度应适中、均匀），红胶解冻时间至少为4-8 小时，并要检查钢网是否为所对应的机型、以及是否符合钢网标准(如是否完 整无损坏、严重变形、堵孔等)。 b.印刷工位处不能有风扇或空调对着吹风，因为风会破坏锡膏的粘着特性。 c.丝印台及钢网在印刷前需清洁干净，不得有脏物。 d.在试印和钢过程中发现钢网或其它问题导致不能正常印刷时即时知会拉长 处理。 e.印刷过程中要随时保持钢网底面及丝印台面的清洁，特别是对有金手指的板 印刷时要特别做好清洁防护，印几块板后就要清洁一次，以防止金手指上锡。 f.在印刷过程中注意适当速度和角度，批量下线时每印刷好一块PCB 板后检 查印刷的质量，合格的才能流入下一工位，印刷好的PCB板堆积数量不得 超过5PCS以上. g.当印红胶过程中有个别印胶质量不佳的点时，需用棉签粘清洗剂清洗干净， 并重新点胶以保证点胶品质 h.在批量印刷过程中，当印刷质量变坏时，须用棉布沾酒精，对钢网各孔位 及背面进行清洗，清洁后用压缩空气将印刷部分的空位吹通。在清洗、 第页，共页
档，同时进行文件版本变更。
标题 第一章 SMT规程 e.对于操作员及生产拉长反馈之问题要即时进行确认和程序调整并做 相应之程序文件更新。 f.编程员应做好相关产品贴片程序文件备份工作，防止数据丢失。 g.除被受权人员外，其他任何人不得私自进行贴片机主控计算机的操 作，更不能进行贴片机程序的调用、更改。 3>作业质量要求：编程员要对所输出之贴片机程序文件及排料表的正确性进行检验 确认，确保输出文件的正确性，并对操机员及拉长反馈的问题进 行即时程序调整。 6.贴片机上料：1>作业依据：《上料表》、《BOM》、《工序检验作业规》 2>作业注意事项： a.上料前按照拉长之工作指示准备好待产产品之排料表并向物料员领料备料。 b.按照“上料三要素”（即：新料盘与旧料盘核对，新料盘与排料表核对，排料 表与BOM单核对）执行上料作业，严禁上错料的情况发生，并做好上料记录。 c.上料时，操机员不但要对料盘上标识之元件型号规格执行确认，还要用万用表 等仪器对阻容元件本体参数进行测试，确保其符合规定要求。 d.首次上料完成后及中途换料完成后必须知会生产拉长对上料的符合性进行检 查，并做好上料检查记录。只有经拉长检查确认无误后方可开机生产。 e.即时向拉长反馈物料异常情况。 f.对于盘装IC及其它有极性元件的上料要注意其摆放及极性方向。 第页，共页
SMT回流焊工艺详细介绍 SMT回流焊工艺详细介绍 回流焊接是用在SMT装配工艺中的主要板级互连方法，这种焊接方法把所需要的焊接特性极好地结合在一起，这些特性包括易于加工、对各种SMT设计有广泛的兼容性，具有高的焊接可靠性以及成本低等. 然而，在回流焊接被用作为最重要的SMT元件级和板级互连方法的时候，它也受到要求进一步改进焊接性能的挑战，事实上，回流焊接技术能否经受住这一挑战将决定焊膏能否继续作为首要的SMT焊接材料，尤其是在超细微间距技术不断取得进展的情况之下。 下面我们将探讨影响改进回流焊接性能的几个主要问题 一，未焊满未焊满是在相邻的引线之间形成焊桥。 通常，所有能引起焊膏坍落的因素都会导致未焊满，这些因素包括： 1，升温速度太快； 2，焊膏的触变性能太差或是焊膏的粘度在剪切后恢复太慢； 3，金属负荷或固体含量太低； 4，粉料粒度分布太广； 5；焊剂表面张力太小。但是，坍落并非必然引起未焊满，在软熔时，熔化了的未焊满焊料在表面张力的推动下有断开的可能，焊料流失现象将使未焊满问题变得更加严重。在此情况下，由于焊料流失而聚集在某一区域的过量的焊料将会使熔融焊料变得过多而不易断开。 除了引起焊膏坍落的因素而外，下面的因素也引起未满焊的常见原因： 1，相对于焊点之间的空间而言，焊膏熔敷太多； 2，加热温度过高； 3，焊膏受热速度比电路板更快； 4，焊剂润湿速度太快； 5，焊剂蒸气压太低； 6；焊剂的溶剂成分太高； 7，焊剂树脂软化点太低。 二，断续润湿焊料膜的断续润湿是指有水出现在光滑的表面上，这是由于焊料能粘附在大多数的固体金属表面上，并且在熔化了的焊料覆盖层下隐藏着某些未被润湿的点，因此，在最初用熔化的焊料来覆盖表面时，会有断续润湿现象出现。 消除断续润湿现象的方法是： 1，降低焊接温度； 2，缩短软熔的停留时间； 3，采用流动的惰性气氛； 4，降低污染程度。
1、SMT用焊料合金主要有下列特性要求：（1）其熔点比被焊接母材的熔点低，而且与被焊接材料接合后不产生脆化相及脆化金属化合物，并具有良好的机械性能。（2）与大多数金属有良好的亲和力，能润湿被焊接材料表面，焊料生成的氧化物，不会成为焊接润湿不良的原因。（3）有良好的导电性，一定的热应力吸收能力。（4）其供应状态适宜自动化生产等。 2、应用焊料合金时应注意以下问题：（1）正确选用温度范围。（2）注意其机械性能的适用性。（3）被焊金属和焊料成分组合形成多种金属间化合物。（4）熔点问题。（5）防止溶蚀现象的发生。（6）防止焊料氧化和沉积。 3、在目前的元器件、工艺与设备条件下选择无铅焊料，其基本性能应能满足一下条件：(1)熔点低，合金共晶温度近似于Sn63/Pb37的共晶温度183℃，大致为180℃~220℃。(2)无毒或毒性很低，现在和将来都不会污染环境。（3）热传导率和导电率要与Sn63/Pb37的共晶焊料相当。（4）具有良好的润湿性。（5）机械性能良好，焊点要有足够的机械强度和抗热老化性能。（6）要与现有的焊接设备和工艺兼容，可在不更新设备不改变现行工艺的条件下进行焊接。（7）与目前使用的助焊剂兼容。（8）焊接后对各焊点检修容易。（9）成本低，所选用的材料能保证充分供应。 4、焊膏的特点：焊膏与传统焊料相比具有以下显著的特点：可以采用印刷或点涂等技术对焊膏进行精确的定量分配，可满足各种电路组件焊接可靠性要求和高密度组装要求，并便于实现自动化涂敷和再流焊接工艺；涂敷在电路板焊盘上的焊膏，在再流加热前具有一定黏性，能起到使元器件在焊盘位置上暂时固定的作用，使其不会因传送和焊接操作儿偏移；在焊接加热时，由于熔融焊膏的表面张力作用，可以校正元器件相对于PCB焊盘位置的微小偏离，等等。 5、焊膏组成和功能：合金焊料粉：元器件和电路的机械和电气连接；焊剂系统（焊剂、胶黏剂、活化剂、溶剂、触变剂）焊剂：净化金属表面，提高焊料润湿性；胶黏剂：提供贴装元器件所需黏性；活化剂：净化金属表面；溶剂：调节焊膏特性；触变剂：防止分散，防止塌边。 6、影响焊膏特性的因素：焊膏的流变性是制约其特性的主要因素。此外，焊膏的黏度、金属组成和焊料粉末也是影响其性能的重要因素。（1）焊膏的印刷特性：焊料颗粒的质量是影响焊膏印刷特性的重要因素。（2）焊膏的黏度：焊料合金百分含量、粉末颗粒大小、温度、焊剂量和触变剂的润滑性能是影响焊膏黏度的主要因素：粉末颗粒尺寸增加，黏度减少；粉末颗粒尺寸减小，黏度增加。温度增加，黏度减小，温度降低，黏度增加。（3）焊膏的金属组成。（4）焊膏的焊料粉末。 7、SMT工艺对焊膏的要求：（1）具有优良的保存稳定性。（2）印刷时和在再流加热前，焊膏应具有下列特性：①印刷时有良好的脱模性。②印刷时和印刷后焊膏不易坍塌。③合适的黏度。（3）再流加热时要求焊膏具有下列特性：①具有良好的润湿性能。②减少焊料球的形成。③焊料飞溅少。（4）再流焊接后要求的特性：①洗净性。②焊接强度。 8、焊膏的发展方向：1、与器件和组装技术发展相适应：（1）与细间距技术相适应。（2）与新型器件和组装技术的发展相适应。2、与环保要求和绿色组装要求相适应：（1）与水清洗相适应的水溶性焊膏的开发。（2）免洗焊膏的应用。（3）无铅焊膏的开发。10、胶黏剂的黏结原理：当采用混合组装工艺时，在波峰焊接之前，一般需采用胶黏剂将元器件暂时固定在PCB上。黏结时，为使胶黏剂与被黏结的材料紧密接触，材料表面不能有任何类型的污染，以使胶黏剂能对材料产生良好的润湿。当胶黏剂润湿被黏结的材料表面并与之紧密接触，则在它们之间产生化学的和物理的作用力，从而实现二者的黏结。 12、SMT对清洗剂的要求：1、良好的稳定性。2、良好的清洗效果和物理性能。3、良好
回流焊的基本工艺 回流焊的过程中焊膏需要经过的以下几个阶段： 溶剂的挥发 焊剂清除被焊件表面的氧化物，焊膏的溶剂以及焊膏的冷却 凝固。回流焊的关键在于温度的控制，整个过程大约需要4-5分钟完成，从预热到冷却根据PCB材质不同，元件多少来确定准确定的焊接时间和温度。 1.预热区： 主要的目的是使PCB和元件预热到热平衡状态，同时去除锡膏中的水份溶剂，以防锡膏发生塌落和焊料飞溅问题，从室温升到100-150度典型的升温斜率为2-3.5度/秒，一般不超过4度/秒，要保证升温比较缓慢均匀，溶剂的挥发较为温和，对元器件的热冲击尽可能最小，升温过快会造成对元器件的损伤，如：会引起多层陶瓷电容器开裂，同时还会造成焊料飞溅使在整个PCB的非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的缺陷。 2.活化区： 主要是保证在达到回流焊温度之前，焊料能够完全干燥，同时还起着焊机活化作用，清除元器件 焊盘 焊粉中的金属氧化物。一般时间在60-120秒，根据PCB材质 焊料性能有些差异。（助焊剂开始滚动起到活化作用的温度是165-175度，时间根据元件PCB焊盘的氧化程度决定） 3.回流焊接区： 焊膏中的焊料合金粉开始熔化，显现出流动状态，替代液态助焊剂润湿元件焊盘和元件焊端，这种润湿作用导致焊料进一步扩展，对于大多数焊料而言这种状态下的时间约为30-60秒，回流焊区的温度要高于锡膏熔点温度，一般要超过20度左右，才能保障回流焊的质量，不同的焊料熔点不同需要注意区分。有时改区域还划分为：熔融区和回焊区。（最高温度一般我们定义平均值，而不是一个瞬时间的顶峰值，PCB上有BGA时尤其要注意）
4.冷却区： 焊料随温度的降低而凝固，是元器件于焊膏形成良好的电接触，冷却速率要比预热速率略高，一般冷却速率为不低于5度/秒。
回流焊工艺 (一)摘要：由于电子产品PCB板不断小型化的需要，出现了片状元件，传统的焊接方法已不能适应需要。首先在混合集成电路板组装中采用了回流焊工艺，组装焊接的元件多数为片状电容、片状电感，贴装型晶体管及二极管等。随着SMT整个技术发展日趋完善，多种贴片元件（SMC）和贴装器件(SMD)的出现，作为贴装技术一部分的回流焊工艺技术及设备也得到相应的发展，其应用日趋广泛，几乎在所有电子产品领域都已得到应用，而回流焊技术，围绕着设备的改进也经历以下发展阶段。 （二）技术产生背景:由于电子产品PCB板不断小型化的需要，出现了片状元件，传统的焊接方法已不能适应需要。起先，只在混合集成电路板组装中采用了回流焊工艺，组装焊接的元件多数为片状电容、片状电感，贴装型晶体管及二极管等。随着SMT整个技术发展日趋完善，多种贴片元件（SMC）和贴装器件（SMD）的出现，作为贴装技术一部分的回流焊工艺技术及设备也得到相应的发展，其应用日趋广泛，几乎在所有电子产品领域都已得到应用。 （三）发展阶段:根据产品的热传递效率和焊接的可靠性的不断提升，回流焊大致可分为五个发展阶段 第一代:热板传导回流焊设备：热传递效率最慢，5-30 W/m2K（不同材质的加热效率不一样），有阴影效应. 第二代:红外热辐射回流焊设备：热传递效率慢，5-30W/m2K（不同材质的红外辐射效率不一样），有阴影效应，元器件的颜色对吸热量有大的影响。 第三代:热风回流焊设备：热传递效率比较高，10-50 W/m2K，无阴影效应，颜色对吸热量没有影响。 第四代:气相回流焊接系统：热传递效率高，200-300 W/m2K，无阴影效应，焊接过程需要上下运动，冷却效果差。 第五代真空蒸汽冷凝焊接（真空汽相焊）系统：密闭空间的无空洞焊接，热传递效率最高，300 W-500W/m2K。焊接过程保持静止无震动。冷却效果优秀，颜色对吸热量没有影响 （四）回流焊的工作原理：再流焊又称回流焊。它主要用于贴片元器件的焊接上。再流焊技术是将焊料加工成一定颗粒的，并伴以适当的液态粘合剂，使之成为具有一定流动性的糊状焊膏，用它把将贴片元器件粘在印制电路板上，
1. 一般来说，SMT车间规定的温度为25±3℃，湿度为30－60%RH； 2. 锡膏印刷时，所需准备的材料及工具锡膏、钢板﹑刮刀﹑擦拭纸、无尘纸﹑清洗剂﹑搅拌刀，手套； 3. 一般常用的锡膏合金成份为Sn/Pb合金，且合金比例为63/37； 4. 锡膏中主要成份分为两大部分：锡粉和助焊剂。 5. 助焊剂在焊接中的主要作用是去除氧化物﹑破坏融锡表面张力﹑防止再度氧化。 6. 锡膏中锡粉颗粒与Flux(助焊剂)的体积之比约为1:1，重量之比约为9:1。 7. 锡膏的取用原则是先进先出； 8. 锡膏在开封使用时，须经过两个重要的过程：回温﹑搅拌，有自动搅拌机的可直接搅拌回温； 9. 钢板常见的制作方法为﹕蚀刻﹑激光﹑电铸； 10. SMT的全称是Surface mount(或mounting)technology，中文意思为表面粘着（或贴装）技术； 11. ESD的全称是Electro-static discharge，中文意思为静电放电； 12. 制作SMT设备程序时，程序中包括五大部分，此五部分为PCB data； Mark data； Feeder data；Nozzle data； Part data； 13. 无铅焊锡Sn/Ag/Cu 96.5/3.0/0.5的熔点为217℃。
14. 零件干燥箱的管制相对温湿度为 < 10%； 15. 常用的被动元器件(Passive Devices)有：电阻、电容、电感（或二极体）等；主动元器件(Active Devices)有：电晶体、IC等； 16. 常用的SMT钢板的材质为不锈钢； 17. 常用的SMT钢板的厚度为0.15mm(或0.12mm)； 18. 静电电荷产生的种类有摩擦﹑分离﹑感应﹑静电传导等﹔静电电荷对电子工业的影响为﹕ESD失效﹑静电污染﹔静电消除的三种原理为静电中和﹑接地﹑屏蔽。 19. 英制尺寸长x宽0603= 0.06inch*0.03inch﹐公制尺寸长x宽3216=3.2mm*1.6mm； 20. 排阻ERB-05604-<讲文明、懂礼貌>1第8码“4”表示为4 个回路，阻值为56欧姆。电容ECA-0105Y-M31容值为C=106PF=1NF =1X10-6F； 21. ECN中文全称为﹕工程变更通知单﹔SWR中文全称为﹕特殊需求工作单﹐必须由各相关部门会签，文件中心分发，方为有效； 22. ５S的具体内容为整理﹑整顿﹑清扫﹑清洁﹑素养； 23. PCB真空包装的目的是防尘及防潮； 24. 品质政策为﹕全面品管﹑贯彻制度﹑提供客户需求的品质﹔全员参与﹑及时处理﹑以达成零缺点的目标； 25. 品质三不政策为﹕不接受不良品﹑不制造不良品
1. 什么是回流焊？ 回流焊是英文Reflow是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏装软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印 制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。回流焊是将元器件焊接到PCB板材上，回流焊是对表面帖装器件的。回流焊 是靠热气流对焊点的作用，胶状的焊剂在一定的高温气流下进行物理反应达到SMD的焊接；之所以叫“回流焊"是因为气 体在焊机内循环流动产生高温达到焊接目的。 回流焊温度曲线图： A. 当PCB进入升温区时，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时，焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚，焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘，将焊盘、元器件引脚与氧气隔离。 B. PCB进入保温区时，使PCB和元器件得到充分的预热，以防PCB突然进入焊接高温区而损坏PCB和元器件。 C. 当PCB进入焊接区时，温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、 漫流或回流混合形成焊锡接点。 D. PCB进入冷却区，使焊点凝固此；时完成了回流焊。 2. 回流焊流程介绍 回流焊工作流程图 回流焊加工的为表面贴装的板，其流程比较复杂，可分为两种：单面贴装、双面贴装。 A，单面贴装：预涂锡膏-贴片(分为手工贴装和机器自动贴装)-回流焊-检查及电测试。 B，双面贴装：A面预涂锡膏-贴片(分为手工贴装和机器自动贴装)-回流焊- B面预涂锡膏-贴片(分为手工贴装 和机器自动贴装)-回流焊-检查及电测试。 回流焊的最简单的流程是“丝印焊膏--贴片--回流焊，其核心是丝印的准确，对贴片是由机器的PPM来定良率，回流焊 是要控制温度上升和最高温度及下降温度曲线。 回流焊工艺要求 回流焊技术在电子制造领域并不陌生，我们电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的。这 种工艺的优势是温度易于控制，焊接过程中还能避免氧化，制造成本也更容易控制。这种设备的内部有一个加热电路， 将氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。 1. 要设置合理的再流焊温度曲线并定期做温度曲线的实时测试。 2. 要按照PCB设计时的焊接方向进行焊接。 3. 焊接过程中严防传送带震动。 4. 必须对首块印制板的焊接效果进行检查。 5. 焊接是否充分、焊点表面是否光滑、焊点形状是否呈半月状、锡球和残留物的情况、连焊和虚焊的情况。还要检查PCB表面颜色变化等情况。并根据检查结果调整温度曲线。在整批生产过程中要定时检查焊接质量。 影响工艺的因素:? 1. 通常PLCC QFP与一个分立片状元件相比热容量要大，焊接大面积元件就比小元件更困难些。 2. 在回流焊炉中传送带在周而复使传送产品进行回流焊的同时，也成为一个散热系统，此外在加热部分的边缘与中心散热条件不同，边缘一般温度偏低，炉内除各温区温度要求不同外，同一载面的温度也差异。 3. 产品装载量不同的影响。回流焊的温度曲线的调整要考虑在空载，负载及不同负载因子情况下能得到良好的重复性。 负载因子定义为：LF=L/(L+S);其中L=组装基板的长度，5=组装基板的间隔。回流焊工艺要得到重复性好的结果，负载因子愈大愈困难。通常回流焊炉的最大负载因子的范围为0.5?0.9。这要根据产品情况 (元件焊接密度、不同基板) 和再流炉的不同型号来决定。要得到良好的焊接效果和重复性，实践经验很重要的。 3. 回流焊技术有那些优势？？ (1 )再流焊技术进行焊接时，不需要将印刷电路板浸入熔融的焊料中，而是采用局部加热的方式完成焊接任务的；因 而被焊接的元器件受到热冲击小，不会因过热造成元器件的损坏。 (2 )由于在焊接技术仅需要在焊接部位施放焊料，并局部加热完成焊接，因而避免了桥接等焊接缺陷。 (3)再流焊技术中，焊料只是一次性使用，不存在再次利用的情况，因而焊料很纯净，没有杂质，保证了焊点的质量。 4. 回流焊的注意事项
SMT回流焊常见缺陷分析及处理 不润湿（Nonwetting）/润湿不良（Poor Wetting） 通常润湿不良是指焊点焊锡合金没有很好的铺展开来，从而无法得到良好的焊点并直接影响到焊点的可 靠性。 产生原因： 1.焊盘或引脚表面的镀层被氧化，氧化层的存在阻挡了焊锡与镀层之间的接触； 2.镀层厚度不够或是加工不良，很容易在组装过程中被破坏； 3.焊接温度不够。相对SnPb而言，常用无铅焊锡合金的熔点升高且润湿性大为下降，需要更高的焊接温 度来保证焊接质量； 4.预热温度偏低或是助焊剂活性不够，使得助焊剂未能有效去除焊盘以及引脚表面氧化膜； 5.还有就是镀层与焊锡之间的不匹配业有可能产生润湿不良现象； 6.越来越多的采用0201以及01005元件之后，由于印刷的锡膏量少，在原有的温度曲线下锡膏中的助焊 剂快速的挥发掉从而影响了锡膏的润湿性能； 7.钎料或助焊剂被污染。 防止措施： 1.按要求储存板材以及元器件，不使用已变质的焊接材料； 2.选用镀层质量达到要求的板材。一般说来需要至少5μm厚的镀层来保证材料12个月内不过期； 3.焊接前黄铜引脚应该首先镀一层1～3μm的镀层，否则黄铜中的Zn将会影响到焊接质量； 4.合理设置工艺参数，适量提高预热或是焊接温度，保证足够的焊接时间； 5.氮气保护环境中各种焊锡的润湿行为都能得到明显改善； 6.焊接0201以及01005元件时调整原有的工艺参数，减缓预热曲线爬伸斜率，锡膏印刷方面做出调整。 黑焊盘(Black Pad) 黑焊盘： 指焊盘表面化镍浸金（ENIG）镀层形态良好，但金层下的镍层已变质生成只要为镍的氧化物的脆性黑色物 质，对焊点可靠性构成很大威胁。 产生原因：黑盘主要由Ni的氧化物组成，且黑盘面的P含量远高于正常Ni面，说明黑盘主要发生在槽 液使用一段时间之后。 1.化镍层在进行浸金过程中镍的氧化速度大于金的沉积速度，所以产生的镍的氧化物在未完全溶解之前 就被金层覆盖从而产生表面金层形态良好，实际镍层已发生变质的现象； 2.沉积的金层原子之间比较疏松，金层下面的镍层得以有继续氧化的机会。在GalvanicEffect的作用 下镍层会继续劣化。 防止措施： 目前还没有切实有效防止措施的相关报道，但可以从以下方面进行改善： 1.减少镍槽的寿命，生产中严格把关，控制P的含量在7％左右。镍槽使用寿命长了之后其中的P含量 会增加，从而会加快镍的氧化速度； 2.镍层厚度至少为4μm，这样可以使得镍层相对平坦；金层厚度不要超过0.1μm，过多的金只会使焊点 脆化； 3.焊前烘烤板对焊接质量不会起太大促进作用。黑焊盘在焊接之前就已经产生，烘烤过度反而会使镀层 恶化； 4.浸金溶液中加入还原剂，得到半置换半还原的复合金层，但成本会提高2.5倍。
Q/ZDJG 青岛智动精工电子有限公司企业标准 Q/ZDJG G0204.3.34-2015 回流焊接工艺规范 青岛智动精工电子有限公司发布
Q/ZDJG G0204.3.34-2015 前言 本标准由青岛智动精工电子有限公司质量部提出。 本标准由青岛智动精工电子有限公司质量部起草。 本标准由青岛智动精工电子有限公司质量部负责解释。 本标准的修改状态为1/A。 本标准主要起草人:徐龙会 审核：日期：年月日 批准：日期：年月日
Q/ZDJG G0204.3.34-2015 回流焊接工艺规范 1 主题内容与适用范围 本工艺守则规定了生产中回流焊炉温测试、曲线确认等的工艺要求。适用于公司SMT车间回流焊生产工艺的管理。 2 规范性引用文件 无 3术语和定义 3.1回流温度曲线 回流温度曲线是指PCB基板在经过回流炉过程中板上指定位置的温度随时间的变化曲线，使焊锡膏受热融化从而让表面贴装元器件和PCB焊盘通过焊锡膏合金可靠地结合在一起。 3.2 固化温度曲线 固化温度曲线是指PCB基板在经过回流炉过程中板上指定位置的温度随时间的变化曲线，使贴片红胶受热固化从而让表面贴装元器件和PCB通过粘接可靠地结合在一起。 4职能部门与职责分工 质量部负责回流焊工艺规范的制定、监督和检查。 制造部负责按要求进行确认、操作。 5 管理内容和要求 5.1 管理流程图
5.2 炉温生成与管理要求 5.2.1 根据锡膏的技术规格书、推荐的炉温曲线要求和合金的生成原理初步设计出总体的制程界限，然后根据生产板件的板材、镀层特性、尺寸和布局的复杂程度设计出制程界限，如下表： 5.2.2 根据回流炉类型、特点和制程界限测定每种炉温类型在每条线体的《回流炉参数设定表》。 5.2.3 新品试制时，根据元器件资料（是否有耐热要求等）和PCB布局判断该产品是否符合现有的炉温类型，若没有，则需综合考虑PCB、元器件特殊要求、锡膏需求的制程界限、生产效率等方面生成新的炉温类型。 5.2.4 新生成的炉温类型或因焊接异常需要调整设置的炉温类型应经相关负责人和主管审核和批准，更新至《回流炉参数设定表》。 5.3 炉温测试板制作与管理要求 5.3.1制作测温板时尽量选取与生产基板相同或相似的报废基板。 5.3.2 在导入新品时，若产品有特殊要求、特殊元件和特殊板材，需要生产新的炉温类型，则必须制作相对应的特殊测温板或经客户同意使用通用的炉温测试板。 5.3.3主板复杂面的测温板应至少有5个测温点，主板简单面、副板和红胶板的测温板应至少有4个测温点，并均匀的分布在PCB板上。选择测温点时，外协产品测温点应包括：大型的BGA、QFP、电解电容、电感等元件，通信产品应包括BGA、QFP、连接器、UIM卡、TLLASH卡等元件。 5.3.4 测温点可使用高温胶、高温胶带或高温锡丝进行固定，测温固定点应尽量小，固定时引线暴露部分应尽量短，以免影响测温效果。 5.3.5 测温板制作完毕后应进行编号，如A类产品编号为RPT-A等,并标明启用日期。 5.3.6 测温板启用前必须经产品工艺确认所做测温板是否合格，判定合格后方可使用。 5.3.7 测温板每次使用后必须在《测温板使用记录表》对应测温板后依次打“√”以示使用次数，单个测试板的最多使用次数为50次。
目录 目录 (1) 第1章回流焊接过程确认概述 (3) 1.1任务来源 (3) 1.2确认过程 (3) 1.3时间与进度 (3) 第2章回流焊接过程确认计划 (4) 2.1回流焊接过程描述及评价 (4) 2.2回流焊接过程的输入及输出产品的接受准则： (4) 2.3回流焊过程参数及验证项目的确定（IQ、OQ、PQ） (4) 2.4回流过程人员人力资源要求 (6) 2.5回流焊过程再确认条件 (6) 2.6回流焊过程确认输出 (7) 2.7回流焊过程确认小组人员及职责 (7) 第3章IQ (8) 3.1安装查检表 (8) 3.2试机 (8) 3.3校准 (8) 3.4结论 (8) 第4章OQ (9) 4.1验证说明 (9) 4.2原材料合格验证 (9) 4.3炉温曲线验证 (9) 4.4结论 (17) 第5章PQ (18) 5.1同一批之间的重复性验证 (18) 5.2不同批之间的重复性验证 (19) 5.3结论 (23) 第6章过程变异因数的控制 (24) 6.1回流焊温度的控制 (24) 6.2测温板的控制 (24) 6.3炉温监测的控制 (24) 6.4回流焊参数的控制 (24) 6.5产品外观检验控制 (24) 第7章回流焊过程再确认条件 (25) 第8章回流焊接过程确认输出文档/文件列表 (26) 8.1炉温曲线图 (26) 8.2相关设备/工艺文件 (26)
8.3人员培训记录表 (26) 8.4回流焊接过程确认会议纪要 (26) 8.5回流焊过程确认报告 (26) 第9章回流焊接过程确认总结 (27)
第1章回流焊接过程确认概述 1.1任务来源 PCBA组装生产中所有工艺控制的目的都是为了获得良好的焊接质量，而回流焊接则是核心工艺，如果回流焊接过程控制不好会直接影响PCBA组装质量。其中焊点强度是回流焊焊点必须满足的要求，但又属于破坏性检查，不能在每块PCBA上实施，也无法在每个批次中执行，因此PCBA回流焊接过程属于特殊过程，需要进行过程确认。此次以KD-726\KD-575N\KD-525EN\KD-591\KD-796\KD-791 KD-788为例进行确认。 1.2确认过程 回流焊接过程确认分为三部分： 第一部分是对回流焊接过程涉及的设备进行安装鉴定，主要是从设备的设计特性、安全特性、维护保养制度等方面进行验证和确认，同时还包括仪器仪表的校准。 第二部分是对回流焊接过程的操作程序进行操作鉴定，主要是从原材料控制、操作程序的可行性、关键控制参数验证等方面进行测试和验证。 第三部分是对整个过程的输出进行实效鉴定，包括对过程稳定性、过程能力进行评估，确认该过程能保证长期的稳定的输出。 1.3时间与进度