第2章_第3节SMT.pptVIP

2.4再流焊炉（回流焊炉） 2.5波峰焊炉 基本功能 在机械传送机构的带动下，使已贴装有待焊元件的PCB以设定速度通过设定温度工作区，采用外部热源，加温已经事先涂敷在PCB焊盘与被连接对象引脚或电极之间的焊料，使其通过预热、升温、熔化（再次流动）、冷却等过程，最终达到PCB焊盘与被连接对象引脚或电极之间牢固、可靠的焊接。 1.再流焊的分类 热风对流再流焊 热板传导式再流焊 加热方法不同 红外辐射再流焊 热风对流再流焊 利用加热器与风扇,使炉内空气不断 升温并循环，待焊件在炉内受到炽热气体 的加热，而实现焊接。拥有加热均匀、温 度稳定的特点。 热板传导式再流焊炉 由加热板产生的热量以传导方式，透 过薄薄的聚四氟乙烯传送到基板元器件与 焊料上,实现加热焊接的。优点是结构简 单,操作方便。缺点是热效率低,温度不均 匀,PCB板为非热良导体稍厚就无法适应, 故很快被取代。 红外辐射再流焊 以红外辐射源产生的红外线,照射到 待焊件上即转换成热能,通过数个温区加 热至再流焊后所需的温度与热能,然后冷 却,完成焊接。此种方法设备成本低,适用 于低组装密度产品的批量生产。 缺点是因元器件表面颜色深浅、材质 差异,所吸收的热量也有所不同,且体积大 的元器件会对小元器件造成阴影使之受热 不足，温度的设定难以兼顾周全。 2.再流焊炉的传送系统 1）耐热四氟乙烯玻璃纤维布 它以0.2mm厚的四氟乙烯纤维布为传 送带，运行平稳，导热性好，但不能连 线，仅用于小型并且是热板型再流炉； 2）不锈钢网 它把不锈钢网张紧后成为传送带， 刚性好，运行平稳，但不适用双面PCB焊 接，也不能连线用，故使用受到限制； 3）链条导轨 这是目前普遍采用的方法，链条的宽 度可实现机调或电调，PCB放置在链条导 轨上，可实现连线生产，也能实现SMA的 双面焊接。 3.再流焊的干燥、预热、熔化、冷却全部过程的原理 l）印刷电路板进入干燥区（预热和干燥） 焊膏内溶剂中气体蒸发掉。同时，焊 膏中的助焊剂润湿焊盘。元器件端头或 引脚的焊膏软化、塌落，覆盖焊盘，将 焊盘、元器件引脚与氧气隔离。 2）印刷电路板进入保温区（干燥） 使印刷电路板和元器件得到充分的预 热，以防印刷电路板突然进入焊接高温区 而损坏印刷电路板和元器件（热冲击）。 3）印刷电路板进入焊接区 温度迅速上升使焊膏达到熔化状态， 液态焊锡对印刷电路板的焊盘、元器件端 头和引脚润湿、扩散以及焊锡的流动形成 焊点（过低-冷焊、过高-损坏器件）。 4）印刷电路板进入冷却区 平稳光滑、消除内应力，使焊点凝 固，从而完成了再流焊接。 4.再流焊温度曲线 温度曲线是保证焊接质量的关键，实 时温度曲线和焊膏温度曲线的升温斜率和 峰值温度应基本一致。160oC前的升温速 度控制在2oC／s－2.5oC／s。 如果升温斜率太大，一方面使元器件 及印刷电路板受热太快，易损坏元器件， 易造成印刷电路板变形。 另一方面，焊膏中的溶剂挥发速度太 快，容易溅出金属成份，产生锡珠； 峰值温度一般设定在比焊膏金属熔点 高30oC－40oC左右（例如63Sn／37Pb焊膏 的熔点为183oC，峰值温度应设计在215oC 左右），再流时间为30s－60s。 峰值温度低或再流时间短，会使焊接 不充分，严重时会造成焊膏不熔。 峰值温度过高或再流时间长，造成金 属粉末氧化，影响焊接质量，甚至会损坏 元器件和印刷电路板。 设置再流焊温度曲线的依据 1）根据使用焊膏的温度曲线进行设置。 不同金属含量的焊膏有不同的温度曲 线，应按照焊膏加工厂提供的温度曲线进 行设置具体产品的再流焊温度曲线。 2）根据印刷电路板的材料、厚度、印刷 电路板板层数和尺寸大小设置。 3）根据表面组装板搭载元器件的密度、 元器件的大小及有无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、再流焊炉的构造 和热传导方式等因素进行设置。 5）根据温度传感器的实际位置来确定各 温区的设置温度。若温度传感器位置在发 热体内部，设置温度比实际温度高很多； 若温度传感器位置在炉体内腔的顶部或 底部，设置温度比实际温度高30oC左右。 6）排风量的大小设置。一般再流焊炉对 排风量都有具体要求，但实际排风量因各 种原因有时会有所变化，确定一个产品的 温度曲线时，因考虑排风量，并定时测量。 7）环境温度对炉温也有影响，特别是加 热温区较短、炉体宽度窄的再流焊炉，炉 温受环境温度影响较大，在再流焊炉进出 口处要避免对流风。 QFP的焊接过程 立碑产生的过程