影響回流焊質(zhì)量的工藝參數(shù)

　　1、 回流焊溫度曲線的建立

　　回流焊溫度曲線是指SMA通過(guò)回流爐時(shí)，SMA上某點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的曲線。溫度曲線提供了一種直觀的方法，來(lái)分析某個(gè)元件在整個(gè)回流焊過(guò)程中的溫度變化情況。這對(duì)于獲得最佳的可焊性，避免由于超溫而對(duì)元件造成損壞，以及保證焊接質(zhì)量都非常有用。溫度曲線采用爐溫測(cè)試儀來(lái)測(cè)試，如SMT-C20爐溫測(cè)試儀。

　　2、 回流焊預(yù)熱段

　　該區(qū)域的目的是把室溫的PCB盡快加熱，以達(dá)到第二個(gè)特定目標(biāo)，但升溫速率要控制在適當(dāng)范圍以?xún)?nèi)，如果過(guò)快，會(huì)產(chǎn)生熱沖擊，電路板和元件都可能受損；過(guò)慢，則溶劑揮發(fā)不充分，影響焊接質(zhì)量。由于加熱速度較快，在溫區(qū)的后段SMA內(nèi)的溫差較大。為防止熱沖擊對(duì)元件的損傷，一般規(guī)定最大速度為4℃/s。然而，通常上升速率設(shè)定為1-3℃／s。典型的升溫速率為2℃／s。

　　3、 回流焊保溫段

　　保溫段是指溫度從120℃-150℃升焊膏熔點(diǎn)的區(qū)域。其主要目的是使SMA內(nèi)各元件的溫度趨于穩(wěn)定，盡量減少溫差。在這個(gè)區(qū)域里給予足夠的時(shí)間使較大元件的溫度趕上較小元件，并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到保溫段結(jié)束，焊盤(pán)、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去，整個(gè)電路板的溫度達(dá)到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這段結(jié)束時(shí)應(yīng)具有相同的溫度，否則進(jìn)入到回流段將會(huì)因?yàn)楦鞑糠譁囟炔痪a(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。

　　4、 回流焊回流段

　　在這區(qū)域里加熱器的溫度設(shè)置得高，使組件的溫度快速上升值溫度。在回流段其焊接值溫度視所用焊膏的不同而不同，一般推薦為焊膏的熔點(diǎn)溫度加20-40℃。對(duì)于熔點(diǎn)為183℃的63Sn／37Pb焊膏和熔點(diǎn)為179℃的Sn62／Pb36／Ag2焊膏，值溫度一般為210-230℃，再流時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng)，以防對(duì)SMA造成不良影響。理想的溫度曲線是超過(guò)焊錫熔點(diǎn)的“端區(qū)”覆蓋的面積小。

　　5、 回流焊冷卻段

　　這段中焊膏內(nèi)的無(wú)鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潤(rùn)濕被連接表面，應(yīng)該用盡可能快的速度來(lái)進(jìn)行冷卻，這樣將有助于得到明亮的焊點(diǎn)并有好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會(huì)導(dǎo)致電路板的更多分解而進(jìn)入錫中，從而產(chǎn)生灰暗毛糙的焊點(diǎn)。在端的情形下，它能引起沾錫不良和減弱焊點(diǎn)結(jié)合力。冷卻段降溫速率般為3-10℃／s，冷卻75℃即可。

　　6、 回流焊點(diǎn)橋聯(lián)

　　回流焊接加熱過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生焊料塌邊，這個(gè)情況出現(xiàn)在預(yù)熱和主加熱兩種場(chǎng)合，當(dāng)預(yù)熱溫度在幾十百度范圍內(nèi)，作為焊料中成分的溶劑即會(huì)降低粘度而流出，如果其流出的趨勢(shì)是十分強(qiáng)烈的，會(huì)同時(shí)將焊料顆粒擠出焊區(qū)外的含金顆粒，在熔融時(shí)如不能返回到焊區(qū)內(nèi)，也會(huì)形成滯留的焊料球。 除上面的因素外，SMD元件端電是否平整良好，電路線路板布線設(shè)計(jì)與焊區(qū)間距是否規(guī)范，阻焊劑涂敷方法的選擇和其涂敷精度等都會(huì)是造成橋聯(lián)的原因。

　　7、 回流焊元件立碑

　　片式元件在遭受急速加熱情況下發(fā)生的翹立，這是因?yàn)榧睙崾乖啥舜嬖跍夭?，電端邊的焊料完全熔融后獲得良好的濕潤(rùn)，而另邊的焊料未完全熔融而引起濕潤(rùn)不良，這樣促進(jìn)了元件的翹立。因此，加熱時(shí)要從時(shí)間要素的角度考慮，使水平方向的加熱形成均衡的溫度分布，避免急熱的產(chǎn)生。 防止元件翹立的主要因素有以下幾點(diǎn)：

　　①選擇粘接力強(qiáng)的焊料，焊料的印刷精度和元件的貼裝精度也需提高；

　　②元件的外部電需要有良好的濕潤(rùn)性和濕潤(rùn)穩(wěn)定性。推薦：溫度40℃以下，濕度70％RH以下，進(jìn)廠元件的使用期不可超過(guò)6個(gè)月；

　?、鄄捎眯〉暮竻^(qū)寬度尺寸，以減少焊料熔融時(shí)對(duì)元件端部產(chǎn)生的表面張力。另外可適當(dāng)減小焊料的印刷厚度，如選用100μm；

　?、芎附訙囟裙芾?xiàng)l件設(shè)定也是元件翹立的個(gè)因素。通常的目標(biāo)是加熱要均勻，特別在元件兩連接端的焊接圓角形成前，均衡加熱不可出現(xiàn)波動(dòng)。

　　8、 回流焊點(diǎn)潤(rùn)濕不良

　　潤(rùn)濕不良是指焊接過(guò)程中焊料和電路基板的焊區(qū)（銅箔）或SMD的外部電，經(jīng)浸潤(rùn)后不生成相互間的反應(yīng)層，而造成漏焊或少焊故障。其中原因大多是焊區(qū)表面受到污染或沾上阻焊劑，或是被接合物表面生成金屬化合物層而引起的。譬如銀的表面有硫化物、錫的表面有氧化物都會(huì)產(chǎn)生潤(rùn)濕不良。另外焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等超過(guò)0．005％以上時(shí)，由于焊劑的吸濕作用使活化程度降低，也可發(fā)生潤(rùn)濕不良。因此在焊接基板表面和元件表面要做好防污措施。選擇合適的焊料，并設(shè)定合理的焊接溫度曲線。

　　回流焊速度對(duì)焊接質(zhì)量的影響

　　一、回流焊導(dǎo)軌運(yùn)輸速度對(duì)焊接質(zhì)量的影響

　　對(duì)于PCB線路板來(lái)講，過(guò)快或過(guò)慢的導(dǎo)軌運(yùn)輸速度會(huì)使SMT元器件經(jīng)歷太長(zhǎng)或太短的加熱時(shí)間，造成助焊劑的揮發(fā)和焊點(diǎn)吃錫性變化，超過(guò)SMT元件所允許的升溫速率也將會(huì)對(duì)元件造成一定程度的損傷。所以在回流焊的運(yùn)輸速度方面，在不同的客戶(hù)處，我們是在滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)回流焊曲線的前提下，在盡最大可能滿(mǎn)足客戶(hù)生產(chǎn)要求的前提下，調(diào)整出適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸速度。

　　二、回流焊熱風(fēng)速度對(duì)焊接質(zhì)量的影響

　　回流焊爐體內(nèi)熱風(fēng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速快慢將直接改變單位面積內(nèi)的熱風(fēng)回流焊中，風(fēng)速的高低在有些PCB線路板焊接中可以作為一個(gè)可調(diào)節(jié)的工藝因素，但是在目前發(fā)展趨勢(shì)下，單子元器件的小型化，微型化在逐步得到廣泛的應(yīng)用，較強(qiáng)的回流焊風(fēng)速將會(huì)導(dǎo)致小型元器件的位置偏移和掉落到回流焊爐膛內(nèi)。從表面來(lái)看，回流焊人防速度的變化會(huì)影響回流焊的熱傳導(dǎo)能力，但在實(shí)際的生產(chǎn)中，風(fēng)機(jī)馬達(dá)和加熱器的失效彩色減少回流焊爐膛內(nèi)相對(duì)熱流量的主要因素。所以我們?cè)谀承┏绦蛏蠣奚孙L(fēng)機(jī)速度的可調(diào)節(jié)性，但我們保證了生產(chǎn)中不出現(xiàn)掉件狀況。

　　回流焊?jìng)鬏斞b置對(duì)焊接質(zhì)量的影響

　　回流焊?jìng)鬏斞b置在回流焊接時(shí)的速度快慢和傳輸裝置的質(zhì)量直接影響到了回流焊接產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，回流焊接產(chǎn)品時(shí)溫度曲線的調(diào)整是直接與回流焊?jìng)鬏斞b置相結(jié)合來(lái)調(diào)整的?；亓骱?jìng)鬏斔俣冗^(guò)快或者過(guò)慢都直接影響到回流焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　回流焊?jìng)鬏攲?dǎo)軌如果質(zhì)量不過(guò)關(guān)導(dǎo)致受熱變形更影響到回流焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。如果回流焊接過(guò)程中導(dǎo)軌變形的話(huà)很容易造成卡板或整批正在焊接的線路板脫落造成回流焊接產(chǎn)品的報(bào)廢。

　　回流焊爐的產(chǎn)品傳送裝置般有兩類(lèi)，種是網(wǎng)式傳送帶，種是軌道式傳送帶。根據(jù)產(chǎn)品需要用戶(hù)可自己選擇。般的回流爐同時(shí)帶有這兩種傳送帶，為方便用戶(hù)使用。傳送帶的轉(zhuǎn)速是可編程確定的。由于帶速直接影響回流焊接的溫度曲線。因此帶速的穩(wěn)定性是關(guān)重要的?；亓骱附訝t的帶速控制也是閉環(huán)控制系統(tǒng)。通過(guò)控制傳送帶的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制帶速。

　　除了帶速的穩(wěn)定性外，傳送帶的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性也很重要。因?yàn)樵诨亓骱刚谌诨^(guò)程時(shí)，傳送帶的振動(dòng)都會(huì)帶來(lái)焊接缺陷，如元件偏位，焊接虛焊，掉件等問(wèn)題。保證機(jī)械平穩(wěn)的關(guān)鍵在于傳送機(jī)構(gòu)的維護(hù)保養(yǎng)的好壞。如鏈條和齒輪的清潔、潤(rùn)滑，直流電機(jī)的電刷的保養(yǎng)等都非常重要。傳送帶般還配有不間斷電源（UPS），它可以在整個(gè)爐子電源意外中斷時(shí)，維持傳送帶運(yùn)行5~10分鐘，直到把爐內(nèi)的所有的PCB板送出，避免發(fā)生燒板事故。