讲课稿-再流焊工艺
微电子封装中的再流焊技术
双列直插封装(DIP)
塑料四边扁平引脚封装
球栅阵列封装件(BGA)
电子组装方式也相应的由传统的通孔插装 方式迅速向表面组装拓展和过渡。 电子组装过程中,通孔元件一般采用波峰 焊接方式,而表面贴装件则主要采用再流焊方 法如红外再流焊、红外热风对流再流焊、通孔 再流焊、激光再流焊等进行互连。
再流焊技术
半导体激光钎焊机
激光再流焊尚待解决的问题
(1)激光器的束宽若调整不当,则焊点邻近的元件 有被损伤的可能。(2) 当输入的激光能量不当时, 有可能造成基板的损坏。(3)激光再流焊必须对焊 点逐个进行焊接,其生产效率赶不上红外再流焊、 气相再流焊等批量再流焊方法。(4)激光再流焊的 成本很高,现代的激光再流焊系统都采用微机进行 实时检测与监控,使其价格更加昂贵。
印刷钎料膏
插入元器件
再流焊
通孔再流焊过程示意图
特点: 特点:
1、首先,减少了波峰焊及手工补焊的工序,提高了 效率。 2、增加了印制电路板电路的设计布局和空间,扩大 了工艺设计窗口,提高了产品的可靠性。 3、减少了桥接的可能性,提高了一次通过率。
激光再流焊
典型激光光斑直径为0.025~0.1mm,瞬间的 局部高强度加热对焊点周围及热敏元件的影响极 小,从而提高了器件的可靠性。特别是对于不能 经受整体高温再流焊的元件(如热敏元件以及新 开发出的带引脚的液晶显示元件等),激光再流 焊更具有无比的优越性。激光再流焊时,每一个 焊点的形成只需要0.05~0.30s ,显著减少了金属 间化合物可能形成的时间,有效地抑制了焊点的 脆化,还可防止电路板的翘曲,这在一般的再流 焊过程中是很难办到的。
That’s all Thank you!
热对流风扇
红外辐射板
再流焊工艺
再流焊通用工艺
再流焊技术类型与主要特点
第三代:红外+热风再流焊炉
对流传热的原理:是热能依靠媒介的运动而发生传递, 在红外热风再流焊炉中,媒介是空气或氮气,对流传 热的快慢取决于热风的的速度。 通常风速控制在1.0~1.8m/s的范围之内。 热风传热能起到热的均衡作用。 在红外热风再流焊炉中,热量的传递是以辐射导热为 主。
汽相再流焊
VPS(Vapor Phase Soidering) 汽相再流焊技术又称为凝聚焊接技术,是1973年 Western电气公司开发的,起初主要用于厚膜集成电 路的焊接,之后由于VPS具有升温速度快、温度均匀 恒定的优点,被广泛用于一些高难度电子产品的焊接 中。 由于在焊接过程中需要大量使用FC-70和FC-113,故 未能在SMT大生产中全面推广应用。
reflow soldering
再流焊技术概述
焊接是SMT中最主要的工艺技术,焊接质量是SMA可 靠性的关键,它直接影响电子装备的性能可靠性和经 济利益,而焊接质量取决于所用的的焊接方法、焊接 材料、焊接工艺技术和焊接设备。 SMT中采用的焊接技术主要有波峰焊和再流焊。 一般情况下,波峰焊用于混合组装方式,再流焊用于 全变面组装方式。 波峰焊与再流焊之间的基本区别在于热源与焊料供给 方式不同。
再流焊加热方法
热量传递方式:热传导、热辐射、热对流
3-3再流焊工艺控制
气温度,最高比实际温度超出10℃左右 )
各种固定方法测温误差平均≈ 2 ~ 3℃ 高温焊料和机械固定的测温准确性比较好
(5)实时温度曲线的测试步骤
①准备一块焊好的实际产品表面组装板。
使用‘假件’、舍弃某些器件不贴片、光板,都不能反应实 际热容量与空气对流传导的效率。因此只能作试验
②至少选择三个以上测试点(一般有3~9个测试点)
时,在回路中就会产生热电动势,此种现象就称为
热电效应。当测量端与参比端存在温差时,就会产
生热电势,利用工作仪表便能显示出热电势所对应
的温度值。
将两种不同的金属导 线A、B连结起来组 成一个闭合回路 • 当两个连结点1和2所处的温度相同时,由于两个连结 点上所产生的接触电势大小相等而符号相反,所以此 时回路中无电流通过。
预热区 60~90s
时间 min
37Pb/63Sn铅锡焊膏再流焊温度曲线
从温度曲线分析再流焊的原理:当PCB进入升温区(干
燥区)时,焊膏中的溶剂、气体蒸发掉,焊膏软化、塌落、
覆盖了焊盘,将焊盘、元件焊端与氧气隔离;PCB进入保温
区时,使PCB和元器件得到充分的预热,以防PCB突然进入
焊接高温区而损坏PCB和元器件;在助焊剂活化区,焊膏中 的助焊剂润湿焊盘、元件焊端,并清洗氧化层;当PCB进入 焊接区时,温度迅速上升使焊膏达到熔化状态,液态焊锡 润湿PCB的焊盘、元件焊端,同时发生扩散、溶解、冶金结 合,漫流或回流混合形成焊锡接点;PCB进入冷却区,使焊 点凝固。此时完成了再流焊。
d 还要根据设备的具体情况,例如加热区长度、加热源 材料、再流焊炉构造和热传导方式等因素进行设置。
e 还要根据温度传感器的实际位置来确定各温区的设置
温度。 f 还要根据排风量的大小进行设置。 g 环境温度对炉温也有影响,特别是加热温区短、炉体 宽度窄的再流焊炉,在炉子进出口处要避免对流风。
再流焊工艺
热板表面温度限制在<300℃;只适用于单面 组装,不能用于双面组装,也不能用于底面不平 的PCB或由易翘曲材料制成的PCB组装;温度分 布不均匀。
再流焊技术类型与主要特点
切向风扇安装在加热器的外侧,工作时由切向风扇产 生板面涡流。
热风的吹入和返回在同一个温区,因此前后温区不会 出现混合情况。
在传送方向上没有层流,而仅在加热板上产生涡流, 每个温区的温度可以精确控制。
理想的再流焊温度曲线
焊接时PCB板面温度要高于焊料熔化温度约30 ~40℃。 温度不正确会导致元件焊接质量差,甚至会损毁元件。 在新产品的生产过程中,应反复调整炉温,最终得到一条满
全变面组装方式。 波峰焊与再流焊之间的基本区别在于热源与焊料供给
方式不同。
再流焊技术的特点
元器件受到的热冲击小,但有时会给器件较大的热应 力。
仅在需要部位施放焊膏,能控制焊膏施放量,能避免 桥接等缺陷的产生。
熔融焊料的表面张力能够校正元器件的贴放位置的微 小偏差。
可以采用局部加热热源,从而在同一基板上,采用不 同焊接工艺进行焊接。
再流焊通用工艺
reflow soldering
再流焊技术概述
焊接是SMT中最主要的工艺技术,焊接质量是SMA可 靠性的关键,它直接影响电子装备的性能可靠性和经 济利益,而焊接质量取决于所用的的焊接方法、焊接 材料、焊接工艺技术和焊接设备。
SMT中采用的焊接技术主要有波峰焊和再流焊。 一般情况下,波峰焊用于混合组装方式,再流焊用于
焊接区
SMA进入焊接区后迅速升温,并超出焊膏熔点约30 ~40℃,即板面温度瞬时达到215~225 ℃(峰值温 度),处在峰值温度的时间为5~10s。
讲课稿-再流焊工艺
J- STD-020B
IEC 60068-2-58
JEITA
预热
温度保持 再升温至峰 值
150-200℃/60180s 217℃/60-150s
230℃/25±5s
150—180℃/60-120s 150—180℃/90-120s
230℃/25±5s 230℃/25±5s
再流焊工艺技术基础知识 及其锡膏的应用
reflow soldering
一、再流焊技术概述
再流焊工艺概述
再流焊是表面组装技术的关键核心技术之一,再 流焊又被称为:“回流焊”或“重熔群焊”,它是适 应SMT而研制的一种新型的焊接方法,它适用于焊接 全表面安装组件。焊接是SMT中最主要的工艺技术, 焊接质量是SMA可靠性的关键,它直接影响电子装备 的性能可靠性和经济利益,而焊接质量取决于所用的 的焊接方法、焊接材料、焊接工艺技术和焊接设备。
始挥发,元器件特别是IC器件缓缓升温,以适应以后 的高温。 升温过快,会导致元器件开裂、PCB变形、IC芯片损 坏,同时焊膏中溶剂挥发太快,导致锡珠产生。 通常升温速率控制在2 ℃/s以下为最佳。
确定的具体原则是: ˙预热结束时温度:140℃-160℃; ˙预热时间:160-180 S; ˙升温的速率≤3℃/s;
无铅化的快速降温工艺,对板的 尺寸稳定性、层间粘接性、平整 度等都构成威胁
图. JEITA提出的对回流焊中无铅化基板耐热性评价的指导性工 艺条件要点(图中的实线是指在波峰焊方式下,图中的虚线 是指在回流焊方式下)
装载有表面贴装元器件的PCB,通过传送装置连续在再流 焊炉内进行加热的过程中,其加热温度随着加热时间的延续 分为四个阶段:(1)预热阶段;(2)温度保持阶段;(3) 再次升温至峰值温度;(4)冷却。“快速升温,再长时间保 持”的再流焊温度曲线,已得到了业界的广泛应用。
再流焊的工艺流程
再流焊的工艺流程再流焊是一种常见的电子元器件焊接工艺,主要用于表面贴装技术(SMT)中焊接电子元器件至PCB板上。
再流焊工艺流程主要包括准备工作、预热、再流焊、冷却和清洗等步骤。
下面将详细介绍再流焊的工艺流程。
一、准备工作在进行再流焊之前,首先需要进行准备工作。
这包括准备再流焊设备,检查设备的工作状态和焊接工艺参数是否符合要求。
同时,需要准备好焊接所需的PCB板和电子元器件,确保它们的质量和准确性。
另外,还需要准备好焊接所需的焊料和助焊剂等材料。
二、预热在进行再流焊之前,需要对PCB板和电子元器件进行预热处理。
预热的目的是为了去除表面的水分和挥发性物质,以及减少焊接温度对元器件的影响。
预热温度和时间需要根据具体的元器件和PCB板的要求来确定,一般在150-200摄氏度的温度下进行预热,时间约为3-5分钟。
三、再流焊再流焊是整个工艺流程的核心步骤。
在再流焊过程中,首先需要将预热好的PCB板和电子元器件放置在再流焊设备的焊接区域。
然后,通过再流焊设备的加热系统,将焊料加热至液态状态,使其在PCB板和元器件之间形成可靠的焊接连接。
再流焊温度和时间需要根据具体的焊料和元器件要求来确定,一般在220-250摄氏度的温度下进行再流焊,时间约为20-30秒。
四、冷却再流焊完成后,需要对焊接好的PCB板和电子元器件进行冷却处理。
冷却的目的是为了使焊接点快速凝固,确保焊接质量。
一般可以通过再流焊设备的冷却系统或者自然冷却的方式进行处理。
冷却时间约为1-2分钟。
五、清洗最后一步是对焊接好的PCB板和电子元器件进行清洗处理。
清洗的目的是为了去除焊接过程中产生的焊渣和助焊剂等残留物,以及保持焊接表面的清洁。
清洗可以采用化学清洗或者超声波清洗的方式进行,确保清洗后的PCB板和元器件表面干净无污染。
通过以上几个步骤,再流焊工艺流程就完成了。
再流焊工艺流程是一种成熟的焊接工艺,能够实现高效、稳定和可靠的焊接效果,广泛应用于电子制造行业中。
再流焊接工艺
细间距引脚桥接问题
SMA Introduce
导致细间距元器件引脚桥接缺陷的主要因素有: a) 漏印的焊膏成型不佳; b) 印制板上有缺陷的细间距引线制作; c) 不恰当的回流焊温度曲线设置等。
因而,应从模板的制作、丝印工艺、回流焊工艺等关键 工序的质量控制入手,尽可能避免桥接隐患。
回流焊接缺陷分析:
• 调整锡膏粘度。 • 提高锡膏中金属含量百分比。
• 调整预热使尽量赶走锡膏中 的氧体。
• 增加锡膏的粘度。 • 增加锡膏中金属含量百分比。
回流焊接缺陷分析:
问题及原因 • 4.缩锡:零件脚或焊垫的焊锡
性不佳。
• 5.焊点灰暗 :可能有金属杂 质污染或给锡成份不在共熔点, 或冷却太慢,使得表面不亮。
c) 焊盘设计质量的影响。
若片式元件的一对焊盘大小不同或不对称,也会引起漏印的焊膏量不 一致,小焊盘对温度响应快,其上的焊膏易熔化,大焊盘则相反,所 以,当小焊盘上的焊膏熔化后,在焊膏表面张力作用下,将元件拉直 竖起。焊盘的宽度或间隙过大,也都可能出现立片现象。严格按标准 规范进行焊盘设计是解决该缺陷的先决条件。
SMA Introduce
模板(Stencil)材料性能的比较:
性能
抗拉强度 耐化学性 吸水率 网目范围 尺寸稳定性 耐磨性能 弹性及延伸率 连续印次数 破坏点延伸率 油量控制 纤维粗细 价格
不锈钢
极高 极好 不吸水 30-500 极佳 极佳 差(0.1%) 2万 40-60% 差 细 高
Stencil (又叫模板): PCB
SMA Introduce
Stencil的梯形开口 Stencil
激光切割模板和电铸成行模板
Stencil的刀锋形开口 PCB
再流焊接工艺流程及各部分温区温度的调节
再流焊接工艺流程及各部分温区温度的调节下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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第四章第五节 再流焊技术
一、再流焊的基本知识
SMA Introduce
1、工作原理:利用外部热源加热,使焊料熔化而再次流动 工作原理:利用外部热源加热, 浸润,完成电路板的焊接。 浸润,完成电路板的焊接。 特点: 2、特点: 元件不直接浸渍在熔融焊料中,受到的热冲击小。 元件不直接浸渍在熔融焊料中,受到的热冲击小。 在前道工序中控制焊料的施加量, 在前道工序中控制焊料的施加量,减少了虚焊桥接等 焊接缺陷,焊接一致性好,可靠性高。 焊接缺陷,焊接一致性好,可靠性高。 能自动校正偏差, 能自动校正偏差,将元器件拉回到近似准确的位置 熔融焊料表面张力产生自定位效应)。 (熔融焊料表面张力产生自定位效应)。 焊料纯度容易保证。(和波峰焊比) 。(和波峰焊比 焊料纯度容易保证。(和波峰焊比) 工艺简单,返修工作量小 工艺简单,
预热区
Preheat
保温区
Dryout
再流焊区
Reflow
冷却区
cooling
REFLOW
工艺分区: 工艺分区:
SMA Introduce
(一)预热区
目的: 使PCB和元器件预热 ,达到平衡,同时除去焊膏中 PCB和元器件预热 达到平衡, 目的: 的水份、溶剂,以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。 的水份、溶剂,以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。要保证升温 比较缓慢,升温过快会造成对元器件的伤害( 比较缓慢,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,在整个PCB PCB的 陶瓷电容器开裂);同时还会造成焊料飞溅,在整个PCB的 );同时还会造成焊料飞溅 非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。 非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。
REFLOW
SMA Introduce
第七章再流焊与再流焊工艺
再流焊主要结构和工作方式
再流焊设备大体分为红外热风再流焊炉、气相再流焊炉、激 光再流焊炉三大类 。 组成:由炉体、上下加热源、PCB传送装置、空气循环装置、 冷却装置、排风装置、温度控制装置以及计算机控制系统几 部分组成 。 再流焊的核心环节是将预敷的焊料熔融、再流、润湿 。
再流焊种类及加热方式
质量缺陷及解决办法 ■缺陷种类:冷焊 Cold solder 可能原因 : 1、回流曲线的回流时间太短。 2、PCB板有大的吸热元件如屏蔽罩,大的地线层。 解决办法 : 1、确认回流曲线的融化时间 2、加大温度,从新测量Profile ■缺陷种类:焊点不亮 Dim solder 可能原因 : 1、Profile的均热区温度过低,阻焊剂活性未充分作用。 2、冷却不好。 3、锡膏可能过期或储藏有问题。 解决办法 : 1、增大回流区温度。 2、检查冷却区温度曲线是否有变化。 3、检查锡膏
再浪焊设备
再流焊工艺流程
再流焊工艺特点
(1)元件不直接浸渍在熔融的焊料中,所以元件受到的热 冲击小(由于加热方式不同,有些情况下施加给元器件的 热应力也会比较大)。 (2)能在前导工序里控制焊料的施加量,减少了虚焊、桥 接等焊接缺陷,所以焊接质量好,焊点的一致性好,可靠 性高。 (3)假如前导工序在PCB上施放焊料的位置正确而贴放元 器件的位置有一定偏离,在再流焊过程中,当元器件的全 部焊端、引脚及其相应的焊盘同时润湿时,由于熔融焊料 表面张力的作用,产生自定位效应,能够自动校正偏差, 把元器件拉回到近似准确的位置。
再流焊工艺要求
(1)要设置合理的温度曲线。再流焊是SMT生产中的关键工 要设置合理的温度曲线。再流焊是 生产中的关键工 要设置合理的温度曲线 假如温度曲线设置不当,会引起焊接不完全、虚焊、 序,假如温度曲线设置不当,会引起焊接不完全、虚焊、 元件翘立(“立碑 现象)、锡珠飞溅等焊接缺陷, 立碑” 元件翘立 立碑”现象 、锡珠飞溅等焊接缺陷,影响产品 质量。 质量。 (2)SMT电路板在设计时就要确定焊接方向,并应当按照设 电路板在设计时就要确定焊接方向, 电路板在设计时就要确定焊接方向 计方向进行焊接。 计方向进行焊接。一般应该保证主要元器件的长轴方向与 电路板的运行方向垂直。 电路板的运行方向垂直。 (3)在焊接过程中,,要严格防止传送带振动。 在焊接过程中,,要严格防止传送带振动。 在焊接过程中,,要严格防止传送带振动
SMT关键工序-再流焊工艺控制
SMT再流焊的特点
01
02
03
焊接质量高
通过精确控制温度和时间, 实现高质量的焊接效果, 提高产品的可靠性和稳定 性。 Nhomakorabea自动化程度高
再流焊工艺的自动化程度 较高,可大幅提高生产效 率和降低人工成本。
05 SMT再流焊工艺发展趋势 与展望
新型焊接材料的研发与应用
总结词
随着科技的不断发展,新型焊接材料的研发与应用成为了SMT再流焊工艺的重要发展趋势。
详细描述
目前,科研人员正致力于开发具有更高性能、更低成本的新型焊接材料,以满足不断变化的市场需求 。这些新型焊接材料具有更优良的焊接性能、更低的热膨胀系数、更高的导热率等特点,能够显著提 高焊接质量和可靠性。
焊接工艺的优化与创新
要点一
总结词
焊接工艺的优化与创新是SMT再流焊工艺发展的重要驱动 力。
要点二
详细描述
在不断的研究和实践过程中,焊接工艺得到了不断的优化 和创新。例如,采用新型的加热方式、优化焊接时间和温 度曲线、采用先进的焊接技术等,以提高焊接质量、减少 焊接缺陷、降低能耗和成本。同时,随着物联网、大数据 等技术的发展,焊接工艺的智能化和远程监控也成为可能 ,为焊接工艺的进一步优化和创新提供了新的机遇和挑战 。
02 SMT再流焊工艺流程
预热
01
预热是再流焊工艺中的重要环节,其主要目的是使焊料处于准备熔融状态,并 排除基板上的湿气,防止在焊接过程中出现气孔和不良焊接现象。
02
预热温度和时间需要根据焊膏供应商提供的温度曲线和基板厚度、元件密度等因素 进行设定。预热温度通常比焊膏熔点高10-20℃,时间则根据基板尺寸和加热器的 性能而定。
再流焊的工艺流程
再流焊的工艺流程再流焊(Reflow Soldering)是一种常用于电子元器件焊接的工艺流程。
该方法通过将焊料熔化后涂抹在待焊接的元器件上,然后通过热能将焊料热冷却,使元器件与焊垫之间形成可靠的焊接连接。
下面将介绍再流焊的详细工艺流程。
再流焊的工艺流程分为准备工作、上料、焊接、冷却和检验等步骤。
首先是准备工作。
首先需要对再流焊设备进行维护和保养,确保炉温传感器、备用焊嘴、真空管等设备正常工作。
然后需要检查焊料的储存条件,确保焊料的质量和新鲜度。
同时还需要准备焊接工作站,清洁工作区域,确保焊接环境的清洁和整洁。
接下来是上料。
将待焊接的元器件放置在印刷电路板(PCB)上的位置上,并按照焊接工艺要求进行定位和固定。
过程中需要注意元器件的摆放方向和位置,确保焊接的准确性和可靠性。
然后是焊接。
将预先准备好的焊料涂抹在待焊接的元器件的焊盘上。
这种涂抹可以通过手工涂抹或使用自动化设备进行。
焊接过程中需要控制焊接的温度和时间,以确保焊接的质量。
通常使用专用再流焊机通过传热和传质的方法加热焊料,使其熔化并与焊盘形成焊点。
接下来是冷却。
在完成焊接后,通过再流焊机的降温系列进行快速冷却。
冷却过程中需要控制焊接区域的温度梯度,以避免温度差对焊接点造成不良影响。
通过冷却后,焊料会固化并形成可靠的焊接连接。
最后是检验。
对焊接后的电子元器件进行检验,以检测焊接是否正确、焊点是否可靠。
检验可以采用目视检查或使用专用测试工具进行。
检验结果将决定焊接是否合格。
再流焊作为一种常用的电子元器件焊接工艺流程,具有焊接速度快、焊接质量稳定等优点。
通过合理的工艺流程和严格的焊接控制,可以实现高质量和高效率的焊接生产。
然而,也需要注意焊接中的温度控制、焊料的选用和存放等问题,以确保焊接的质量和稳定性。
再流焊
• 再流区:温度逐步上升,超过焊锡膏熔 点温度30%-40%(一般sn-pb焊锡的熔点 为183℃,比熔点高约47-50℃),峰值 温度达到220-230℃的时间短于10s,焊 锡膏完全融化并润湿元器件焊端与焊盘。 • 冷却区:焊接对象迅速降温,形成焊点, 完成焊接。
• /u71/v_Mzc5OTUwMjg.html
再流焊工作原理
• 当PCB进入升温区时焊膏中的溶剂,气体蒸发掉, 同时,焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和 引脚,焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘,将焊盘, 元器件引脚与氧气隔离;PCB进入保温区时,使 PCB与元器件得到充分的预热,以防PCB突然进入 焊接高温区而损坏PCB和元器件;当PCB进入焊接 区时,温度迅速上升使焊膏达到熔化状态,液态 焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、 漫流或回流混合形成焊锡接点;PCB进入冷却区, 使焊点凝固,完成再流焊。
台式再流焊机
回流焊接HT996回流焊接设备使用方法 /show/yq8sZKvZmk5XJEJu9HCdqw...html
再流焊组成
• 再流焊主要由炉体、上下加热源、 PCB传送装置、空气循环装置、冷却 装置、排风装置、温度控制装置、 以及计算机控制系统组成。
再流焊类型
• 对PCB整体加热再流焊可分为: • 热板再流焊、红外再流焊、热风再流焊、 热风加红外再流焊、气相再流焊。 • 对PCB局部加热再流焊可分为: • 激光再流焊、聚焦红外再流焊、光束再 流焊、热气流再流焊。
再流焊工艺特点
波峰焊与再流焊的区别与联系
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再流焊
主要内容
• • • • •
再流焊原理及特点 再流焊的组成及类型 再流焊工艺温度曲线(每一温区作用) 再流焊机的工作过程 波峰焊与再流焊的区别与联系
再流焊工艺复习课程
寿命预测
通过建立寿命预测模型, 对焊点的使用寿命进行预 测,以评估其可靠性。
环境适应性评估
将焊点置于不同的环境条 件下进行测试,以评估其 在不同环境中的适应性和 稳定性。
06
常见问题分析及解决方案
焊接缺陷识别与处理
桥接
桥接是焊锡在相邻导线间的不当 连接。为避免桥接,应确保元件 引脚共面性,调整印刷参数和改
再流焊的焊接过程包括预热、熔化、流动、冷却凝固四个主要阶段。在预热阶段,焊膏中的溶剂挥发;在熔化阶 段,焊膏熔化并润湿焊盘和元器件引脚;在流动阶段,熔化的焊料在表面张力作用下流动并填充焊盘;在冷却凝 固阶段,焊料冷却并凝固形成可靠的焊接连接。
焊接特点
再流焊具有焊接质量稳定、生产效率高、自动化程度高等优点。同时,由于采用了局部加热方式,因此对电路板 的热影响较小,有利于保护电子元器件和电路板。
焊接设备与系统
包括焊接炉、温度控制系统、传送系 统等,是实现再流焊工艺的关键设备。
焊接缺陷与质量控制
常见的焊接缺陷如虚焊、冷焊等,需 要通过严格的质量控制措施进行预防 和检测。
行业应用前景展望
智能制造与自动化 随着智能制造和自动化技术的不 断发展,再流焊工艺将实现更高 程度的自动化和智能化,提高生 产效率和产品质量。
焊接时间与冷却速度
焊接时间和冷却速度对焊接质量也有重要影响。过短的焊接时间可能导致焊料未能充分熔 化,而过长的焊接时间则可能导致焊料氧化或形成过多的金属间化合物。同样,过快的冷 却速度可能导致焊接应力增大,而过慢的冷却速度则可能影响焊接强度。
03
设备与材料准备
设备简介及选型依据
再流焊设备
用于电子组装中焊接元器件到印制电路板(PCB)上的专用设备,通过加热方 式使焊膏熔化并连接元器件与PCB。
再流焊工艺及部分问题解决方案实例86页PPT
39、没有不老的誓言,没有不变的承 诺,踏 上旅途 ,义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人, 决不会 坚韧勤 勉。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
再流焊工艺及部分问题解决方案实例
36、“不可能”这个字(法语是一个字 ),只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气,不要看破要突 破,不 要嫉妒 要欣赏 ,不要 托延要 积极, 不要心 动要行 动。 38、勤奋,机会,乐观是成功的三要 素。(注 意:传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素,但 是经过
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reflow soldering
一、再流焊技术概述
再流焊工艺概述
再流焊是表面组装技术的关键核心技术之一,再 流焊又被称为:“回流焊”或“重熔群焊”,它是适 应SMT而研制的一种新型的焊接方法,它适用于焊接 全表面安装组件。焊接是SMT中最主要的工艺技术, 焊接质量是SMA可靠性的关键,它直接影响电子装备 的性能可靠性和经济利益,而焊接质量取决于所用的 的焊接方法、焊接材料、焊接工艺技术和焊接设备。
焊接区
峰值温度:一般推荐为焊膏合金熔点温度加 20℃-40℃,红外焊为210230℃;汽相焊为 205-215℃; 焊接时间:控制在1560s,最长不要超过 90s,其中,处于225℃以上的时间小于10s, 215℃以上的时间小于20s。
冷却区
SMA运行到冷却区后,焊点迅速降温,焊料凝固。 焊点迅速冷却可使焊料晶格细化,提高结合强度,使
再流焊区
在再流焊区的保温区,温度通常维持在150 ℃±10 ℃ 的区域。
此时焊膏处于熔化前夕,焊膏中的挥发物进一步被除去, 活化剂开始激活,并有效地去除焊接表面的氧化物。
SMA表面温度受热风影响,不同大小、不同质地的元器 件温度能保持均匀,板面温差达到最小值。
保温区曲线形态是评估再流焊炉工艺性的一个窗口。 保温时间一般为60~90s。
在红外热风再流焊炉中,热量的传递是以辐射导热为 主。
再流焊温度曲线与温度区
再流焊与波峰焊不同的是焊接时的助焊剂与焊料(焊 膏)已预先涂敷在焊接部位,而再流焊设备只是向SMA提 供一个加温的通道。
所以再流焊过程中需要控制的参数只有一个,就是 SMA表面温度随时间的变化,通常用一条“温度曲线”来 表示(横坐标为时间,纵坐标为SMA的表面温度)。
性能对比 SAC305 Sn63-Pb37
217℃
183℃
90秒
60秒
2秒
为减少裂 纹发生需 要迅速降 温:6 ℃/ 秒
0.6秒
升温与降 温的速率, 可保持同 步:3℃/秒
焊接工艺上改变对基板材料的性 能影响
比有铅焊料提高了34℃。在回流 焊方面至少提高25℃。波峰焊提 高20℃,达到270℃ 板材在TAL延长了30秒的情况下, 在高温热冲击的时间拉长 使得焊接行程缓慢
再流焊技术的特点及技术演变
元器件受到的热冲击小,但有时会给器件较大的热应 力。
仅在需要部位施放焊膏,能控制焊膏施放量,能避免 桥接等缺陷的产生。
熔融焊料的表面张力能够校正元器件的贴放位置的微 小偏差。
可以采用局部加热热源,从而在同一基板上,采用不 同焊接工艺进行焊接。
焊料中一般不会混入不纯物。使用焊膏时,能正确的 保持焊料的组成。
从焊点形成机理来看它是经过三个过程:预热、焊接、 冷却,这三个过程有着不同的温度要求,所以我们可将焊 接全过程分为三个温区:预热区、再流区和冷却区。
焊接时PCB板面温度要高于焊料熔化温度约30 ~ 40℃。 温度不正确会导致元件焊接质量差,甚至会损毁元件。
升温区
通常指由室温升到150 ℃左右的区域。 在这个区域里,SMA平稳升温,焊膏中的部分溶剂开
始挥发,元器件特别是IC器件缓缓升温,以适应以后 的高温。 升温过快,会导致元器件开裂、PCB变形、IC芯片损 坏,同时焊膏中溶剂挥发太快,导致锡珠产生。 通常升温速率控制在2 ℃/s以下为最佳。
确定的具体原则是: ˙预热结束时温度:140℃-160℃; ˙预热时间:160-180 S; ˙升温的速率≤3℃/s;
焊点光亮,表面连续,呈“弯月面”。 风冷和水冷。 理想的冷却曲线与焊接区升温曲线呈镜面对称分布。
降温速率大于10℃/S; 冷却终止温度不大于75℃。
无铅焊的工艺特点
采用无铅焊料,焊接工艺上的改变对基板材料的性能影响方面
焊料 类别 性能项目 1.熔点 (mp)
2.液态经历 时间(TAL) 3.蘸锡时间 4.焊后降温速 度
SMA进入再流焊区的焊接区后迅速升温,并超出 焊膏熔点约30 ~40℃,即板面温度瞬时达到 215~225 ℃(峰值温度),处在峰值温度的时间 为5~10s。
在焊接区,焊膏很快融化,并迅速润湿焊盘。随 着温度进一步升高,焊料表面张力降低,会爬至 元器件引脚的一定高度,并形成一个“弯月面”。
在焊接区,焊膏溶化后产生的表面张力能适度的 校准由贴片过程中产生的元器件引脚偏移;同时 也会由于焊盘设计不正确引起多种焊接缺陷,如 立碑、桥连等。
热传导方式
传导——热板、热丝再流焊、气相再流 对流——热风、热气流再流焊 辐射——激光、红外、光束再流焊
实际情况下,所有传导方式都以不同的比例同时存在 !
第一代:热板式再流焊炉
它是利用热板的传导热来加热的再流焊,是最早 应用的再流焊方法。
第二代:红外再流焊炉
一般采用隧道加热炉,热源以红外线辐射为主, 适用于流水线大批量生产。
当在PCB上贴装好元器件后,将它通过自动传动运输装置,经 过回流焊炉内而进行加热。
一般使用的回流焊炉,多采用红外辐射加热和强制热风对流 加热两种并用的加热方式。较先进的回流焊炉的加热箱部分,一 般分为6个以上的单独控温室,这有利于回流焊温度曲线的再现 性。,完成焊接加工。
再流焊过程
再流焊设备
再流焊是表面组装技术的关键核心技术之一,再流 焊又被称为:“回流焊”或“重熔群焊”,它是适应SMT 而研制的一种新型的焊接方法,它适用于焊接全表面安 装组件。
SMT中采用的焊接技术主要有波峰焊和再流焊。 一般情况下,波峰焊用于混合组装方式,再流焊用于 全变面组装方式。
波峰焊与再流焊之间的基本区别在于热源与焊料供 给方式不同。
在表面贴装的连接材料是焊料膏(又称为锡膏),通过印刷或 者滴注等方法将锡膏涂敷在PCB的焊盘(连接盘)上,再用专用设 备—— 贴片机在上面放置SMD,然后加热使得焊膏熔化,再次流 动,从而实现连接。所以顾名思义叫:“回流焊”(又称为“回 流焊”)。
红外线有远红外线和近红外线两种,前者多用 于预热,后者多用于再流加热。
பைடு நூலகம்
第三代:红外+热风再流焊炉
对流传热的原理:是热能依靠媒介的运动而发生传递, 在红外热风再流焊炉中,媒介是空气或氮气,对流传 热的快慢取决于热风的的速度。
通常风速控制在1.0~1.8m/s的范围之内。 热风传热能起到热的均衡作用。