回流焊工艺要求说明20100728.doc

1焊炉的目的︰ 通过高温焊料固化，从而达到将PCB和SMT的表面贴装组件连接在一起，形成电气回路。 2 Reflow 2.1 焊锡原理 印刷有锡膏的PCB,在零件贴装完成后,经过加热, 锡膏熔化, 冷却后将PCB和零件焊接成一体. 从而达到既定的机械性能 , 电器性能 . 2.2 焊锡三要素 焊接物 ----- PCB 零件 焊接介质 ----- 焊接用材料 : 锡膏 一定的温度 ----- 加热设备 3工艺分区 基本工艺： 热风回流焊过程中，锡膏需经过以下几个阶段: 溶剂挥发；焊剂清除焊件表面的氧化物；锡膏的熔融、再流动以及焊膏的冷却、凝固。 （1）PRE-HEAT 预热区 重点：预热的斜率 预热的温度 目的： 使PCB和元器件预热 ，达到平衡，同时除去锡膏中的水份﹑ 溶剂， 以防锡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，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。 作用及规格﹕是用来加热PCB零件;斜率为1-3℃/秒 ,占总时间的30%左右,最高温度控制在140℃以下,减少热冲击. （2）SOAK 恒温区 重点：均温的时间 均温的温度 目的：保证在达到再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。时间约60~120秒，根据焊料的性质、PCB有所差异。 作用及规格﹕是使大小零件及PCB受热完全均匀,消除局部温差;通过锡膏 成份中的溶剂清除零件电极及PCB PAD及Solder Powder之表面氧化物,减小表面张力,为重溶作准备.本区时间约占45%左右,温度在140-183 ℃之间。 （3）REFLOW 回焊区 重点：回焊的最高温度 回焊的时间 目的：锡膏中的焊料使金粉开始熔化，再次呈流动状态，替代液态焊剂润湿焊盘和元器件，这种润湿作用导致焊料进一步扩展，对大多数焊料润湿时间为60~90秒。回流焊的温度要高于焊膏的熔点温度，一般要超过熔点温度20--40度才能保证再流焊的质量。有时也将该区域分为两个区，即熔融区和再流区。 作用及规格﹕为全面热化重熔；温度将达到峰值温度,峰值温度通常控制在205-230℃之间,peak温度过高会导致PCB变形,零件龟裂及二次回流等现象出现. （4）COOLING 冷却区 重点：冷却的斜率 目的：焊料随温度的降低而凝固，使元器件与焊膏形成良好的电接触， 冷却速度要求同预热速度相同。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。 ,使PCB零件均匀降温；回焊炉上下各有两个区有降温吹风马达，通常出炉的PCB温度控制在120 ℃（75℃）以下。 降温速率一般为-4/sec以内， SESC的标准为：Slope#8250;-3/sec。 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 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