SMT回流焊工藝流程

1、SMT回流焊工藝流程回流焊爐回焊爐的作用：將置件后的PCB板通過高溫，使附著在PCB 板上的錫膏融化后再冷卻，最終使PCB經(jīng)置件后的零件達(dá)到 穩(wěn)定結(jié)合的設(shè)備。每個(gè)溫區(qū)均有發(fā)熱絲、熱風(fēng)電機(jī)、出氣小孔組成，經(jīng)過熱風(fēng) 電機(jī)對發(fā)熱絲進(jìn)行吹風(fēng)，經(jīng)過出氣小孔透出循環(huán)熱風(fēng)而使該 溫區(qū)達(dá)到恒溫，印有錫膏的板經(jīng)過溫區(qū)1、溫區(qū)2、溫區(qū)3，錫膏逐步吸熱，達(dá)到熔點(diǎn)后熔解從而達(dá)到焊接的目 的。注意：不同型號的錫膏，不同的PCB所選擇的溫度特性 曲線也不同。參數(shù)：回焊爐各溫區(qū)的溫度設(shè)定;回焊時(shí)間回焊爐 KWA-1225 Super EP8 結(jié)構(gòu)操作指導(dǎo)項(xiàng)操作步驟操作說明書操作條件及注意事項(xiàng)1開啟1-1開機(jī)前先檢查主電源是

2、否接1.該機(jī)具有自機(jī)器到機(jī)器上，無誤后才合上總開動(dòng)定時(shí)開機(jī)關(guān)關(guān)。機(jī)功能，當(dāng)面22-1將面板上的電源開關(guān)置于板上開關(guān)置于操作MAN（或 AUTO）狀態(tài)，自動(dòng)位置時(shí)，方法計(jì)算機(jī)自動(dòng)開啟，機(jī)器進(jìn)入運(yùn)行時(shí)間摯起作狀態(tài)。用，計(jì)算機(jī)控2-2系統(tǒng)進(jìn)入初始化，控制程序制系統(tǒng)直接進(jìn)自動(dòng)裝入屏幕顯示ARF300CL入上次停機(jī)所的系統(tǒng)畫面，自動(dòng)進(jìn)入運(yùn)行主畫選擇的運(yùn)行主面。畫面，其他操32-3如果用戶第一次使用該機(jī)，作均與手動(dòng)操請先進(jìn)入主菜單的“設(shè)置曲線”，作程序相同。停止可根據(jù)工程課的作業(yè)指導(dǎo)書設(shè)2.時(shí)間摯的使機(jī)器定各區(qū)溫度及運(yùn)輸鏈速。用方法請參閱運(yùn)行2-4設(shè)置參數(shù)后，即可進(jìn)入主菜使用手冊。單的“運(yùn)行”畫面，各區(qū)開

3、始升3.若遇緊急情溫。況，可以按下2-5本系統(tǒng)可預(yù)先設(shè)置45種不同機(jī)器兩端的的溫度及速度參數(shù)，具體操作參“應(yīng)急開關(guān)”?？从?jì)算機(jī)畫面提示。4.控制用的計(jì)3-1在主菜單中選擇系統(tǒng)退出算機(jī)禁止作其后，屏幕出現(xiàn)一個(gè)計(jì)時(shí)窗口，讓它用途。設(shè)備在傳送網(wǎng)帶空轉(zhuǎn)下冷卻15分鐘之后，傳送電機(jī)停止，計(jì)算機(jī)返回DOS狀態(tài)。3-2將電源形狀置于 OFF狀態(tài)，然后關(guān)掉UPS，關(guān)掉空氣開關(guān)主電源?；亓骱傅谋ｐB(yǎng)高溫油錫膏的回流過程理論上理想的回流曲線由四個(gè)部分或區(qū)間組成，前面三個(gè)區(qū) 加熱、最后一個(gè)區(qū)冷卻。爐的溫區(qū)越多，越能使溫度曲線的 輪廓達(dá)到更準(zhǔn)確和接近設(shè)定。大多數(shù)錫膏都能用四個(gè)基本溫 區(qū)成功回流。（理論上理想的回流曲線）

4、預(yù)熱區(qū)也叫斜坡區(qū)，用來將PCB的溫度從周圍環(huán)境溫度提升到所須 的活性溫度。在這個(gè)區(qū)，產(chǎn)品的溫度以不超過每秒 25 ° C速度連續(xù)上升， 溫度升得太快會引起某些缺陷，如陶瓷電容的細(xì)微裂紋。而 溫度上升太慢，錫膏會感溫過度，沒有足夠的時(shí)間使 PCB達(dá) 到活性溫度。爐的預(yù)熱區(qū)一般占整個(gè)加熱通道長度的 2533%?；钚詤^(qū)有時(shí)叫做干燥或浸濕區(qū)，這個(gè)區(qū)一般占加熱通道的3350%，有兩個(gè)功用，1、將PCB在相當(dāng)穩(wěn)定的溫度下感溫，允許不同質(zhì)量的元件在溫度上同步，減少它們的相當(dāng)溫差。2、允許助焊劑活性化，揮發(fā)性的物質(zhì)從錫膏中揮發(fā)。般普遍的活性溫度范圍是120150 C,如果活性區(qū)的溫度設(shè)定太高，助焊劑

5、沒有足夠的時(shí)間活性化，溫度曲線的 斜率是一個(gè)向上遞增的斜率。雖然有的錫膏制造商允許活性 化期間一些溫度的增加，但是理想的曲線要求相當(dāng)平穩(wěn)的溫 度，這樣使得PCB的溫度在活性區(qū)開始和結(jié)束時(shí)是相等的。 市面上有的爐子不能維持平坦的活性溫度曲線，選擇能維持 平坦的活性溫度曲線的爐子，將提高可焊接性能，使用者有 一個(gè)較大的處理窗口。回流區(qū)有時(shí)叫做峰值區(qū)或最后升溫區(qū)。這個(gè)區(qū)的作用是將 PCB裝配的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度?；钚詼囟瓤偸?比合金的熔點(diǎn)溫度低一點(diǎn)，而峰值溫度總是在熔點(diǎn)上。典型 的峰值溫度范圍是205230° C，這個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定太高會使其溫升斜率超過每秒 25°

6、; C，或達(dá)到回流峰值溫度比推 薦的高。這種情況可能引起 PCB的過分卷曲、脫層或燒損， 并損害元件的完整性。今天，最普遍使用的合金是Sn63/Pb37,該合金的熔點(diǎn)為183° C，這種比例的錫和鉛使得該合金共晶。共晶合金是在 一個(gè)特定溫度下熔化的合金，非共晶合金有一個(gè)熔化的范 圍，而不是熔點(diǎn)，有時(shí)叫做塑性裝態(tài)。冷卻區(qū)當(dāng)錫膏至于一個(gè)加熱的環(huán)境中，錫膏回流分為五個(gè)階段時(shí)叭秒首先，用于達(dá)到所需粘度和絲印性能的溶劑開始蒸發(fā)，溫度上升必需慢（大約每秒3 C），以限制沸騰和飛濺，防止形成小錫珠，還有，一些元件對內(nèi)部應(yīng)力比較敏感，如果元件外部 溫度上升太快，會造成斷裂。助焊劑活躍，化學(xué)清洗行動(dòng)開

7、始，水溶性助焊劑和免洗型助焊劑都會發(fā)生同樣的清洗行動(dòng)，只不過溫度稍微不同。將金屬氧化物和某些污染從即將結(jié)合的金屬和焊錫顆粒上清除。好的冶金學(xué)上的錫焊點(diǎn)要求“清潔”的表面。當(dāng)溫度繼續(xù)上升，焊錫顆粒首先單獨(dú)熔化，并開始液化和表面吸錫的“燈草”過程。這樣在所有可能的表面上覆蓋，并開始形成錫焊點(diǎn)。這個(gè)階段最為重要，當(dāng)單個(gè)的焊錫顆粒全部熔化后，結(jié)合一 起形成液態(tài)錫，這時(shí)表面張力作用開始形成焊腳表面，如果 元件引腳與PCB焊盤的間隙超過 4mil，則極可能由于表面 張力使引腳和焊盤分開，即造成錫點(diǎn)開路。冷卻階段，如果冷卻快，錫點(diǎn)強(qiáng)度會稍微大一點(diǎn)，但不可以 太快而引起元件內(nèi)部的溫度應(yīng)力?；亓骱附右罂偨Y(jié)：重

8、要的是有充分的緩慢加熱來安全地蒸 發(fā)溶劑，防止錫珠形成和限制由于溫度膨脹引起的元件內(nèi)部 應(yīng)力，造成斷裂痕可靠性問題。其次，助焊劑活躍階段必須 有適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和溫度，允許清潔階段在焊錫顆粒剛剛開始熔 化時(shí)完成。時(shí)間溫度曲線中焊錫熔化的階段是最重要的，必 須充分地讓焊錫顆粒完全熔化，液化形成冶金焊接，剩余溶 劑和助焊劑殘余的蒸發(fā)，形成焊腳表面。此階段如果太熱或 太長，可能對元件和PCB造成傷害。錫膏回流溫度曲線的設(shè) 定，最好是根據(jù)錫膏供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行，同時(shí)把握元件 內(nèi)部溫度應(yīng)力變化原則，即加熱溫升速度小于每秒3度，和冷卻溫降速度小于。PCB裝配如果尺寸和重量很相似的話， 可用同一個(gè)溫度曲線。重要

9、的是要經(jīng)常甚至每天檢測溫度曲 線是否正確。2. 怎樣設(shè)定錫膏回流溫度曲線在使用表面貼裝元件的印刷電路板（PCB）裝配中，要得到優(yōu) 質(zhì)的焊點(diǎn)，一條優(yōu)化的回流溫度曲線是最重要的因素之一。溫度曲線是施加于電路裝配上的溫度對時(shí)間的函數(shù)，當(dāng)在笛卡爾平面作圖時(shí)，回流過程中在任何給定的時(shí)間上，代表PCB上一個(gè)特定點(diǎn)上的溫度形成一條曲線。幾個(gè)參數(shù)影響曲線的形狀，其中最關(guān)鍵的是傳送帶速度 和每個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定。帶速決定機(jī)板暴露在每個(gè)區(qū)所設(shè)定的溫度下的持續(xù)時(shí)間，增加持續(xù)時(shí)間可以允許更多時(shí)間使電路裝配接近該區(qū)的溫度設(shè)定。每個(gè)區(qū)所花的持續(xù)時(shí)間總和決定總共的處理時(shí)間。每個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定影響 PCB的溫度上升速度，高溫在 P

10、CB與區(qū)的溫度之間產(chǎn)生一個(gè)較大的溫差。增加區(qū)的設(shè)定溫度允 許機(jī)板更快地達(dá)到給定溫度。因此，必須作出一個(gè)圖形來決 定PCB的溫度曲線。接下來是這個(gè)步驟的輪廓， 用以產(chǎn)生和 優(yōu)化圖形。在開始作曲線步驟之前，需要下列設(shè)備和輔助工具：溫度曲線儀、熱電偶、將熱電偶附著于PCB的工具和錫膏參數(shù)表?？蓮拇蠖鄶?shù)主要的電子工具供應(yīng)商買到溫度曲線附件工具箱，這工具箱使得作曲線方便，因?yàn)樗克璧母郊ǔ饲€儀本身）?，F(xiàn)在許多回流焊機(jī)器包括了一個(gè)板上測溫儀，甚至一些較小的、便宜的臺面式爐子。 測溫儀一般分為兩類： 實(shí)時(shí)測溫儀， 即時(shí)傳送溫度/時(shí)間數(shù)據(jù)和作出圖形；而另一種測溫儀采樣儲存數(shù)據(jù)，然后上載到計(jì)算機(jī)。熱電偶必須長度足夠，并可經(jīng)受典型的爐膛溫度。一般較小直徑的熱電偶，熱質(zhì)量小響應(yīng)快，得到的結(jié)果精確。有幾種方法將熱電偶附著于PCB，1、較好的方法是使用高溫焊錫如銀 /錫合金，焊點(diǎn)盡量最?。?、少量的熱化合物（也叫熱導(dǎo)膏或熱油脂）斑點(diǎn)覆蓋住熱電 偶，再用高溫膠帶（如Kapton）粘住?？焖佟⑷菀缀蛯Υ蠖鄶?shù) 應(yīng)用足夠準(zhǔn)確，3、用高溫膠，如氰基丙烯酸鹽粘合劑，此方法通常沒有其它方法可靠。附著的位置也要選擇，通常最好是將熱電偶尖附著在PCB焊盤和相應(yīng)的元件引腳或金屬端之間。（圖一、將熱電偶尖附著在