下载文档原格式
回流焊接工艺参数设置与调制规范1． 初始参数设定流程图1.1、测温板制作依照《SMT PROFILE 标准参数测量规范》制作测温板制作。
1.2、温度设定a 、 以锡膏厂商提供的资料制定《焊锡膏（贴片胶）对应炉温要求》参数表，依此表设定温度，（见附表一）b 、以产品特性、PCB 材质与厚度、组件分布密度及吸热量设定温度，c 、考虑客户是否有特殊要求最佳的有铅锡膏回焊曲线温度:(peaktemp)215℃±5℃开制作测温板设定参数确定最高/低峰值温度温度测试PCB 裸板或PCBA 板 结束是否有热敏器件调试参数并测试NG0<Slope<3/sec0<Slope<3℃/sec回焊区冷却区预热区恒温区1）预热区自室温状态至130℃之间,其升温速率不可超过3℃/秒。
2）恒温区温度介于120℃~160℃之间,时间为60~120秒。
目标为90-110秒。
3）回焊区温度210℃以上,时间为15~45秒。
4）回焊区升温速率须小于3℃/sec。
5）. BGA焊点脚Peak温度为215±5℃，表面温度小于230℃(除客户特殊要求外),其余零件焊点脚Peak温度一般应小于等于230℃。
6）冷却区冷却速率须小于4℃/sec最佳胶水温度曲线1801251.)最高温度145℃.2.)125℃~145℃时间 T:105~210S.3.)用同一机种基板上体积最大(即吸热最严重)的组件引脚或CHIP焊盘作为炉温测试点.最佳的无铅锡膏回焊曲线温度250 25060少于3℃1.)升温阶段：升温速率应低于3℃/Sec。
2.)最高温度不得低于230℃,最高温度不得高于250℃。
3.)预热段温度:30℃至150℃的时间： 60-90Sec;4.)恒温段温度:150℃至217℃的时间：60 —120Sec; 目标：90_100sec5.)回流段温度:大于217℃以上的时间：60 —90Sec;目标：70sec 峰值温度: 230-245℃。
SMT回流焊工艺流程回流焊炉回焊炉的作用：将置件后的PCB板通过高温，使附着在PCB 板上的锡膏融化后再冷却，最终使PCB经置件后的零件达到稳定结合的设备。
每个温区均有发热丝、热风电机、出气小孔组成，经过热风电机对发热丝进行吹风，经过出气小孔透出循环热风而使该温区达到恒温，印有锡膏的板经过温区1、温区2、温区3……，锡膏逐步吸热，达到熔点后熔解从而达到焊接的目的。
注意：不同型号的锡膏，不同的PCB所选择的温度特性曲线也不同。
参数：回焊炉各温区的温度设定；回焊时间。
回焊炉KWA-1225 Super EP8结构操作指导项操作步骤操作说明书操作条件及注意事项1 23 开启机器操作方法停止机器运行1-1开机前先检查主电源是否接到机器上，无误后才合上总开关。
2-1将面板上的电源开关置于MAN(或AUTO)状态，计算机自动开启，机器进入运行状态。
2-2系统进入初始化，控制程序自动装入屏幕显示ARF300CL的系统画面，自动进入运行主画面。
2-3如果用户第一次使用该机，请先进入主菜单的“设置曲线”，可根据工程课的作业指导书设定各区温度及运输链速。
2-4设置参数后，即可进入主菜1.该机具有自动定时开机关机功能，当面板上开关置于自动位置时，时间挚起作用，计算机控制系统直接进入上次停机所选择的运行主画面，其他操作均与手动操作程序相同。
2.时间挚的使用方法请参阅使用手册。
单的“运行”画面，各区开始升温。
2-5本系统可预先设置45种不同的温度及速度参数，具体操作参看计算机画面提示。
3-1在主菜单中选择系统退出后，屏幕出现一个计时窗口，让设备在传送网带空转下冷却15分钟之后，传送电机停止，计算机返回DOS状态。
3-2将电源形状置于OFF状态，然后关掉UPS，关掉空气开关主电源。
3.若遇紧急情况，可以按下机器两端的“应急开关”。
4.控制用的计算机禁止作其它用途。
回流焊的保养高温油锡膏的回流过程理论上理想的回流曲线由四个部分或区间组成，前面三个区加热、最后一个区冷却。
1 目的及适用范围本规范适用于佳讯光电逆变器事业部SMT 生产线。
2 设备及用具序号 名称 数量 序号 名称 数量 1 CENESIS-610 一台 3 工具箱 一套 2KIC 的热电偶一套4高温静电手套一副3 材料序号 名称 数量 序号 名称 数量 1高温黄油一瓶2高温胶带一卷4 准备工作4.1把所需要焊接检查完毕的基板和工具放到位。
4.2观察环境温度，要求符合工艺规定要求。
5 操作规程5.1设备操作按钮见图1图1更改标记数量 更改单号签名 日期 签名 日期 第 1 页 共 5 页拟制 审核①②③④⑤① 紧急开关；② 轨道宽窄调节开关；③ 电源开关； ④ 机壳升降开关；⑤ 炉温测试端口； 5.2启动设备5.2.1 首先检查链条确保无异物。
5.2.2 启动设备，按下回流焊的开关③，电脑自动启动。
5.2.3 打开电脑显示屏电源开关，系统自动进入“炉温参数设置主界面”。
点击运行参数，根据PCB 板所选用的锡膏类型选择不同炉温的加热参数。
炉温参数的设置根据锡膏厂商提供的锡膏说明书进行设置。
5.2.4调节传输轨道，按②操作键调节轨道的宽窄，使PCB 板传输流畅，见图2图2 注意：传输宽度一般要求a) 对于厚度在1.6mm 以上，长度和宽度在150-300mm 的PCB ，一般采用链条传输方式；对于厚度小于1.6mm ，尺寸较小，不便使用链条传送或采用拼板方式的PCB ，为防止变形，可采用网带传输方式。
b) 采用链条传送方式时，设置PCB 的长，宽尺寸，设备自动调整宽度后，检查链条的实际宽度与PCB 的宽度是否配备，二者应有1-2mm 的间隙。
5.3 设置系统参数。
5.3.1 进入“炉温参数设置主界面”注册成功后，点击主控面板后依次打开开机，加热，风机，和运输，见图3。
更改标记数量 更改单号签名 日期 签名 日期 第 2 页共 5 页拟制 审核图3 5.4. PCB 进炉生产5.4.1 戴好防静电手套，根据BOM 表和样板对贴装好的PCB 进行首件检查和抽检，确认板面贴装符合要求（若发现不合格的产品立即报告，直至上游工序问题得到处理、生产技术人员确认后方可进行下步操作）。
(peak temp)215℃±5℃0<Slope<3/sec 0<Slope<3℃/sec回焊区冷却区预热区恒温区1）预热区自室温状态至130℃之间,其升温速率不可超过3℃/秒。
2）恒温区温度介于120℃~160℃之间,时间为60~120秒。
目标为90-110秒。
3）回焊区温度210℃以上,时间为15~45秒。
4）回焊区升温速率须小于3℃/sec。
5）. BGA焊点脚Peak温度为215±5℃，表面温度小于230℃(除客户特殊要求外),其余零件焊点脚Peak温度一般应小于等于230℃。
6）冷却区冷却速率须小于4℃/sec最佳胶水温度曲线1801251.)最高温度145℃.2.)125℃~145℃时间 T:105~210S.3.)用同一机种基板上体积最大(即吸热最严重)的组件引脚或CHIP焊盘作为炉温测试点.最佳的无铅锡膏回焊曲线温度250 25060_90少于3℃/Se c1.)升温阶段：升温速率应低于3℃/Sec。
2.)最高温度不得低于230℃,最高温度不得高于250℃。
3.)预热段温度:30℃至150℃的时间： 60-90Sec;4.)恒温段温度:150℃至217℃的时间：60 —120Sec; 目标：90_100sec5.)回流段温度:大于217℃以上的时间：60 —90Sec;目标：70sec 峰值温度:230-245℃。
6).冷却速率3℃/Sec左右。
1.3、温度测试1.3.1、待设定后的温度稳定后，将测温仪正确地放入炉内进行温度测试。
1.3.2、IPQC将初次测定的温度数据交给PE，由生技PE或工艺组人员比较与规范所制订的profile差异，各参数合格后方可生产。
反之，由生技PE或工艺组人员调至合格方可生产。
1.3.3、量测时机：a、炉子停机时间超过12小时，重新开始生产需进行炉温测试b、回流后品质有异常,温区温度设置被更改后需测量.c 、 新机种试产设定温度后。
回流焊接工艺参数设置与调制规范回流焊接是一种常见的电子元件焊接工艺，常用于SMT（表面贴装技术）组装过程中，其主要工艺参数设置和调整规范对于焊接质量和电路板可靠性至关重要。
下面将详细介绍回流焊接工艺参数设置与调制规范。
1.焊接温度：焊接温度是回流焊接工艺中最关键的参数之一、它通常由预热阶段和焊接阶段组成。
预热阶段可分为升温和恒温两个阶段。
升温速率应适中，一般为1-2℃/s，以避免电路板因过快的温度变化而发生热冲击。
恒温阶段应保持在特定温度范围内，通常为150-200℃。
焊接阶段应保持在大约220-250℃的温度范围内，以确保焊锡可以充分熔化和流动。
2.焊接时间：焊接时间是指焊接阶段的时间长度。
它应根据焊接元件的尺寸、焊锡的熔点和焊接温度等因素来确定。
一般来说，焊接时间可以从5-30秒不等。
焊接时间过短可能导致焊点不完全熔化，而焊接时间过长则可能导致焊点过度熔化，从而影响焊点的可靠性。
3.回流焊炉传热与传质：为了确保焊接过程的均匀性，回流焊炉的传热和传质需要得到合理的控制。
传热主要通过加热区的热元件进行，因此加热区的温度控制非常重要。
传质则主要通过气流的对流传热和焊接炉内焊锡蒸气的扩散传质进行，因此气流速度和炉内的气流分布也需要得到合理的调整。
4.焊锡合金和焊膏：回流焊接中使用的焊锡合金和焊膏选择也是十分重要的。
焊锡合金的选择应根据焊接元件的要求、焊点的可靠性要求以及环境友好等因素进行综合考虑。
常用的焊锡合金有Sn60/Pb40、Sn63/Pb37等。
焊膏的选择应根据焊接元件和电路板的特性进行选择，并且需要验证其焊接性能、粘度以及可靠性等。
5.炉温控制和校正：为了确保焊接工艺的稳定性和可重复性，炉温控制和校正也是很重要的。
炉温应通过炉内和炉外的温度传感器进行实时监测，以确保焊接温度的准确度和稳定性。
此外，炉温控制器和传感器都需要进行定期的校正和检查，以保证其准确性。
综上所述，回流焊接工艺参数设置与调制规范对于焊接质量和电路板可靠性非常重要。
文件编号更新时间作者4、常见的焊接不良及对策分析4.1 锡球与锡球间短路原因对策1. 锡膏量太多(≧1mg/mm) 使用较薄的钢板(150μm)开孔缩小(85% pad)2. 印刷不精确将钢板调准一些3. 锡膏塌陷修正Reflow Profile 曲线4. 刮刀压力太高降低刮刀压力5. 钢板和电路板间隙太大使用较薄的防焊膜6. 焊垫设计不当同样的线路和间距4.2有脚的SMD 零件空焊原因对策1. 零件脚或锡球不平检查零件脚或锡球之平面度2. 锡膏量太少增加钢板厚度和使用较小的开孔3. 灯蕊效应锡膏先经烘烤作业4. 零件脚不吃锡零件必需符合吃锡之需求文件编号更新时间作者4.3无脚的SMD 零件空焊原因对策1. 焊垫设计不当将锡垫以防焊膜分隔开，尺寸适切2. 两端受热不均同零件的锡垫尺寸都要相同3. 锡膏量太少增加锡膏量4. 零件吃锡性不佳零件必需符合吃锡之需求4.4 SMD 零件浮动(漂移)原因对策1. 零件两端受热不均锡垫分隔2. 零件一端吃锡性不佳使用吃锡性较佳的零件3. Reflow方式在Reflow 前先预热到170℃4.5 立碑 ( Tombstone) 效应文件编号更新时间作者<注>立碑效应发生有三作用力:1. 零件的重力使零件向下2. 零件下方的熔锡也会使零件向下3. 锡垫上零件外侧的熔锡会使零件向上原因对策1. 焊垫设计不当焊垫设计最佳化2. 零件两端吃锡性不同较佳的零件吃锡性3. 零件两端受热不均减缓温度曲线升温速率4. 温度曲线加热太快在Reflow 前先预热到170℃4.6冷焊( Cold solder joints)<注>是焊点未形成合金属( IntermetallicLayer) 或是焊接物连接点阻抗较高，焊接物间的剥离强度( Peel Strength ) 太低，所以容易将零件脚由锡垫拉起。
原因对策1. Reflow 温度太低最低Reflow 温度215℃2. Reflow 时间太短锡膏在熔锡温度以上至少10秒3. Pin 吃锡性问题查验Pin 吃锡性4. Pad 吃锡性问题查验Pad 吃锡性4.7 粒焊(Granular solder joints)文件编号更新时间作者原因对策1. Reflow 温度太低较高的Reflow 温度(≧215℃)2. Reflow 时间太短较长的Reflow 时间(＞183℃以上至少10秒3. 锡膏污染新的新鲜锡膏4. PCB 或零件污染4.8 零件微裂(Cracks in components)（龟裂）原因对策1. 热冲击(Thermal Shock) 自然冷却，较小和较薄的零件2. PCB板翘产生的应力避免PCB弯折，敏感零件的方零件置放产生的应力向性，降低置放压力3. PCB Lay-out设计不当个别的焊垫，零件长轴与折板方向平行4. 锡膏量增加锡膏量，适当的锡垫。
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：1Peak: 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。
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。
三，低残留物对不用清理的软熔工艺而言，为了获得装饰上或功能上的效果，常常要求低残留物，对功能要求方面的例子包括“通过在电路中测试的焊剂残留物来探查测试堆焊层以及在插入接头与堆焊层之间或在插入接头与软熔焊接点附近的通孔之间实行电接触”，较多的焊剂残渣常会导致在要实行电接触的金属表层上有过多的残留物覆盖，这会妨碍电连接的建立，在电路密度日益增加的情况下，这个问题越发受到人们的关注。
SMT回流焊工艺知识
典型的回流曲线
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。
升温速率要控制在适当范围内（过快会产生热冲击，如：引起
多层陶瓷电容器开裂、造成焊料飞溅，使在整个PCB勺非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点；过慢则助焊剂Flux活性作用），一般上升速率设定为1〜3C /sec，最大升温速率为4C / sec ;
2、恒温区：指从120C升温至170C的区域。
主要目的是使PCB上各元件的温度趋于均匀，尽量减少温差，保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥，到保温区结束时，焊盘、锡膏球及元件引脚上的氧化物应被除去，整个电路板的温度达到均衡。
过程时间约60〜120秒，根据焊料的性质有所差异。
3、回流区：这一区域里的加热器的温度设置得最高，焊接峰值温度视所用锡膏的不同而不同，一般推荐为锡膏的熔点温度加20〜40C °此时焊膏中的焊料开始熔化，再次呈流动状态，替代液态焊剂润湿焊盘和元器
件。
也可以将该区域分为两个区，即熔融区和再流区。
理想的温度曲线是超过焊锡熔点的“尖端区”覆盖的面积最小且左右对称。
4、冷却区：用尽可能快的速度进行冷却，将有助于得到明亮的焊点并饱满的外形和低的接触角度。
缓慢冷却会导致PAD的更多分解物进入锡中，产生灰暗毛糙的焊点，甚至引起沾锡不良和弱焊点结合力。
降温速率一般为.4 C/sec以内，冷却至75C左右即可。
由于锡膏、机型与工艺要求不同，产品的炉温曲线也不尽相同。
生产时必须定期用炉温测试仪测试炉温并记录存档。
炉温测试板的测试点必须合宜
每片测温板最多可以使用200次。
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,回流焊在相当范围内取代波峰焊已是焊接行业的明显趋势.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范围就变得非常小了,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.回流焊内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%全热风与热风+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,对吸热量大器件能与时补温,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,以全热风与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与热交换效率.特别对于大热容量的元器件,如果不能得到充分的热传递与交换,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,热风的流动在小范围内流动,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,保持回流焊炉内的其他条件设置不变而只将回流焊炉内的风扇转速降低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,容易对炉内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,浸润性都不与有铅焊料,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与氮气成本的问题,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.•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内部,影响到设备的热传递性能,有时甚至会掉到炉内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内热风气流的稳定性.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,其熔点与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,其熔点范围为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,散失在车间内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,国内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求是不一样的,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,由于熔融焊料表面张力的作用,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,一方面使元器件与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与回流原理,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、元器件的大小以与有无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、下温差以与沿焊接炉长度方向温度梯度不易控制.。
