回流焊结构原理共17页
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回流焊的工作原理由于电子产品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。
编辑本段热板传导回流焊这类回流焊炉依靠传送带或推板下的热源加热,通过热传导的方式加热基板上的元件,用于采用陶瓷(Al2O3)基板厚膜电路的单面组装,陶瓷基板上只有贴放在传送带上才能得到足够的热量,其结构简单,价格便宜。
我国的一些厚膜电路厂在80年代初曾引进过此类设备。
回流焊外观编辑本段红外线辐射回流焊:此类回流焊炉也多为传送带式,但传送带仅起支托、传送基板的作用,其加热方式主要依红外线热源以辐射方式加热,炉膛内的温度比前一种方式均匀,网孔较大,适于对双面组装的基板进行回流焊接加热。
这类回流焊炉可以说是回流焊炉的基本型。
在我国使用的很多,价格也比较便宜。
编辑本段红外加热风(Hot air)回流焊:这类回流焊炉是在IR炉的基础上加上热风使炉内温度更均匀,单纯使用红外辐射加热时,人们发现在同样的加热环境内,不同材料及颜色吸收热量是不同的,即(1)式中Q值是不同的,因而引起的温升ΔT也不同,例如IC等SMD的封装是黑色的酚醛或环氧,而引线是白色的金属,单纯加热时,引线的温度低于其黑色的SMD本体。
加上热风后可使温度更均匀,而克服吸热差异及阴影不良情况,IR + Hot air的回流焊炉在国际上曾使用得很普遍。
编辑本段充氮(N2)回流焊:随着组装密度的提高,精细间距(Fine pitch)组装技术的出现,产生了充氮回流焊工艺和设备,改善了回流焊的质量和成品率,已成为回流焊的发展方向。
回流焊工作原理回流焊是一种常用的电子元器件表面焊接技术,广泛应用于电子制造业。
它通过将电子元器件和印制电路板(PCB)上的焊膏加热至熔点,使其熔化并与电子元器件和PCB表面形成可靠的焊接连接。
下面将详细介绍回流焊的工作原理。
1. 设备概述回流焊工艺主要包括回流焊炉、传送机构、温度控制系统和气氛控制系统等设备。
回流焊炉是核心设备,通常由预热区、焊接区和冷却区组成。
预热区用于提前将电子元器件和PCB加热至适宜的焊接温度,焊接区用于将焊膏熔化并形成焊接连接,冷却区用于快速冷却焊接后的电子元器件和PCB。
2. 工艺流程回流焊的工艺流程主要包括预热、焊接和冷却三个阶段。
2.1 预热阶段在预热阶段,回流焊炉将电子元器件和PCB加热至适宜的焊接温度。
预热的目的是除去电子元器件和PCB上的水分和挥发性有机物,以防止在焊接过程中产生气泡和焊接不良。
预热温度和时间根据焊膏和焊接材料的要求进行控制。
2.2 焊接阶段在焊接阶段,回流焊炉将焊膏加热至熔点,使其熔化并形成焊接连接。
焊膏中的焊锡粒子在熔化后会润湿电子元器件和PCB表面,形成可靠的焊接连接。
焊接温度和时间的控制非常重要,过高的温度或时间可能导致焊接不良,而过低的温度或时间则无法形成良好的焊接连接。
2.3 冷却阶段在冷却阶段,回流焊炉通过冷却区的快速冷却作用,使焊接后的电子元器件和PCB迅速冷却至室温。
冷却的目的是固化焊膏,确保焊接连接的可靠性和稳定性。
冷却速度过快可能导致焊接应力和裂纹,而冷却速度过慢则会影响焊接效果。
3. 温度控制回流焊的成功与否主要依赖于温度的控制。
回流焊炉通常配备了多个温度控制区域,以确保焊接过程中的温度均匀性和稳定性。
温度控制系统会根据焊接工艺要求,精确控制每个区域的加热功率、传送速度和温度曲线。
4. 气氛控制气氛控制是回流焊的另一个重要方面。
在焊接过程中,回流焊炉通常会通过控制氮气或惰性气体的流量和压力,形成惰性气氛,以防止焊接过程中的氧化和气泡产生。
回流焊工作原理回流焊是一种常用的电子元器件焊接方法,广泛应用于电子制造业。
它通过将电子元器件和印刷电路板(PCB)暴露在高温环境下,使焊膏熔化并形成可靠的焊接连接。
下面将详细介绍回流焊的工作原理。
1. 设备介绍:回流焊通常使用的设备是回流焊炉。
回流焊炉由加热区、冷却区和传送带组成。
加热区通过加热器将焊炉加热到所需的温度,冷却区通过风扇或水冷却器将焊接区域迅速冷却。
传送带将PCB和元器件从加热区传送到冷却区。
2. 工作流程:(1)预热阶段:在开始焊接之前,回流焊炉会将PCB和元器件预热到适当的温度。
这是为了防止热冲击和热应力对元器件和PCB造成损害。
(2)焊接阶段:在焊接阶段,回流焊炉将PCB和元器件暴露在高温环境中。
焊炉内的温度通常在200-250摄氏度之间,这取决于焊膏的熔点。
当焊膏熔化时,它会涂覆在焊盘和元器件引脚上。
(3)冷却阶段:在焊接完成后,PCB和元器件会通过传送带进入冷却区。
在冷却区,通过风扇或水冷却器,焊接区域迅速冷却,使焊接连接变得牢固可靠。
3. 焊接质量控制:回流焊工艺的关键是确保焊接质量。
以下是一些常用的焊接质量控制方法:(1)温度控制:回流焊炉必须能够准确控制焊接区域的温度。
温度过高或过低都会影响焊接质量。
(2)焊膏选择:选择适合的焊膏非常重要。
焊膏的熔点应与回流焊炉的工作温度相匹配,并且具有良好的润湿性和流动性。
(3)焊接时间:焊接时间应根据焊膏的要求进行控制。
过长或过短的焊接时间都会影响焊接质量。
(4)元器件布局:合理的元器件布局可以减少焊接中的热应力和热冲击,提高焊接质量。
4. 优点和应用:回流焊具有以下优点:(1)高效:回流焊可以同时焊接多个焊点,提高生产效率。
(2)可靠性:回流焊能够形成坚固可靠的焊接连接,提高产品的质量和可靠性。
(3)适用性广:回流焊适用于各种类型的电子元器件和PCB。
(4)自动化程度高:回流焊可以与自动化生产线配合使用,实现高度自动化的生产过程。
回流焊工作原理回流焊是一种常用的电子元器件表面贴装技术,通过加热和冷却来实现焊接。
它广泛应用于电子创造业中,能够高效、快速地完成焊接工艺,确保电子元器件与电路板之间的可靠连接。
工作原理如下:1. 准备工作:首先,需要准备好需要焊接的电子元器件和电路板。
电子元器件通常是SMD(表面贴装器件),而电路板上则有预先设计好的焊盘。
2. 上锡:在电路板的焊盘上涂上一层焊膏,焊膏通常由焊锡颗粒和流动剂组成。
焊膏的作用是在回流过程中提供焊锡,并保证焊接的可靠性。
3. 定位:将电子元器件精确地放置在焊盘上。
这通常通过自动化设备来完成,以确保位置的准确性和一致性。
4. 加热:将电路板传送到回流焊炉中,回流焊炉内有多个加热区域。
回流焊炉采用热风对电路板进行加热,使焊膏熔化。
5. 熔化焊锡:当电路板进入回流焊炉的加热区域时,焊膏中的焊锡颗粒开始熔化。
熔化的焊锡将与焊盘上的金属接触,形成焊接连接。
6. 冷却:当电路板通过回流焊炉的加热区域后,进入冷却区域。
在冷却区域,通过冷却风扇或者冷却装置,使焊接点迅速冷却固化,确保焊接的可靠性和稳定性。
回流焊工作原理的优势:1. 高效快速:回流焊能够同时处理多个焊点,大大提高了焊接效率。
整个焊接过程通常只需要几秒钟,比传统手工焊接更快。
2. 可靠性:回流焊能够提供均匀的加热和冷却过程,确保焊接点的质量和可靠性。
焊接点的强度高,能够承受振动和温度变化等外部环境影响。
3. 自动化:回流焊通常通过自动化设备进行操作,减少了人工操作的错误和不一致性。
自动化设备能够精确地控制温度和时间,提高了焊接的一致性和稳定性。
4. 适合性广泛:回流焊适合于各种类型的电子元器件和电路板,包括SMD、BGA(球栅阵列)和QFN(无引脚封装)等。
它能够满足不同尺寸和形状的焊接需求。
需要注意的是,回流焊过程中需要控制好加热温度和时间,以避免电子元器件或者电路板受到损坏。
此外,焊接过程中的焊膏选择和质量也非常重要,对焊接结果有着直接的影响。
热风回流焊接的原理回流焊接的过程回流焊的基本原理比较简单,它首先对PCB板的表面贴装元件LTCL-3088(SMD)焊盘印刷锡膏,然后通过自动贴片机把SMD贴放到预先印制好锡膏的焊盘上。
最后,通过回流焊接炉,在回流焊炉中逐渐加热,把锡膏融化,称为回流MCR (Reflow),接着,把PCB板冷却,焊锡凝固,把元件和焊盘牢固地焊接到一起。
在回流焊中,焊盘和元件管脚回流焊都不融化。
这是回流焊(Reflow Soldering)与金属融焊(Welding)的不同。
深入的了解回流焊就必须从焊锡膏的作用原理和焊接过程中发生的物理化学变化入手。
锡膏的成分主要锡铅合金的粉末和助焊剂混合而成。
在受热的条件下,融化的焊锡材料中的锡原子和焊盘或焊接元件(主要成分是铜原子)的接触界面原子相互扩散,形成金属间化合物(IMC),首先形成的Cu6Sn5,称n-phase,它是形成焊接力的关键连接层,只有形成了 n-phase,才表示有真正的可靠焊接。
随着时间的推移,在n-phase和铜层之间中威力泰会继续生成Cu3Sn,称为∈-phase,它将减弱焊接力量和减低长期可靠性。
在焊点剖面的金相图中,可以清楚地看到这个结构。
电子扫描显微镜(SEM)显示的Cu-Sn IMC金属间化合物是焊点强度的关键因素,因此许多人员专门研究金属间化合物的变化对焊点的长期可靠性带来的影响[4][10]。
为了保护焊盘或元件管脚的可焊性,一般它们表面都镀有锡铅合金层或有机保护层。
对非铜的金属材料的管脚一般在管脚镀层和金属之间加有镀镍层作为阻断层防止金属扩散。
这个回流焊机价格镍镀层还用来阻挡与焊锡不可焊或不相容的金属与焊锡层的接触 [5]。
另一个有关镀层的问题是关于镀金层的问题,有文章[5]指出如果焊点中金的成分达到3~4%以上,焊点有潜在的脆性增大的危险。
回流焊温度曲线要得到好的回流焊接效果必须有一个好的回流温度曲线(Profile)。
那么什么是一个好的回流曲线呢?一个好的回流曲线应该是对所要焊接的PCB板上的各种表面贴装元件都能够达到良好的焊接,且焊点不仅具有良好的外观品质而且有良威力泰商城好的内在品质的温度曲线。
回流焊工作原理回流焊是一种常用的电子元器件焊接方法,它通过加热和冷却的过程,将电子元器件与印刷电路板(PCB)上的焊盘连接在一起。
回流焊工作原理是基于热传导和热膨胀的原理。
回流焊的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 焊盘涂覆:在PCB上的焊盘上涂覆一层焊膏。
焊膏通常由焊锡粉末和流动剂组成,它能够在高温下熔化并形成焊接连接。
2. 元器件安装:将电子元器件精确地放置在PCB上的焊盘上。
这通常通过自动化设备(如贴片机)来完成。
3. 预热区域:PCB进入预热区域,其中温度逐渐升高。
预热的目的是将元器件和PCB加热至接近焊膏的熔点温度,以减少热冲击。
4. 热液化区域:PCB进入热液化区域,温度达到焊膏的熔点。
焊膏熔化后,焊盘和元器件的引脚与焊膏形成液态接触。
5. 冷却区域:PCB离开热液化区域后,进入冷却区域。
在这个过程中,焊盘和元器件的引脚与焊膏形成固态接触,焊膏冷却并固化。
回流焊的工作原理依赖于热传导和热膨胀的原理。
当PCB进入预热区域时,热能被传导到焊盘和元器件的引脚上,使其升温。
当温度达到焊膏的熔点时,焊膏熔化并形成液态接触。
随后,当PCB离开热液化区域并进入冷却区域时,焊膏冷却并固化,形成固态接触。
这种热膨胀和冷却的过程,使焊盘和元器件的引脚与焊膏形成稳定的焊接连接。
回流焊工艺的优点是焊接速度快、焊接质量高、适用于批量生产。
它可以实现自动化生产,提高生产效率。
此外,回流焊还可以适应多种类型的元器件和PCB,具有较广泛的适用性。
需要注意的是,回流焊过程中需要控制好温度和时间,以确保焊接质量。
过高的温度或过长的时间可能会导致焊接不良,如焊盘熔化、元器件损坏等。
因此,在回流焊工艺中,温度和时间的控制非常重要。
总结起来,回流焊的工作原理是通过加热和冷却的过程,将电子元器件与PCB 上的焊盘连接在一起。
它依赖于热传导和热膨胀的原理,通过控制温度和时间,实现高质量的焊接连接。
回流焊具有快速、高质量和适用性广的优点,是电子元器件焊接中常用的方法之一。