再流焊技术及设备

• 红外--热风再流焊
• 红外--热风再流焊炉是一种将热风对流和红外加热 结合在一起的加热设备，它集中了红外再流焊和强 制热风对流两者的长处
• 适当的风量对PCB上过热的元件起到散热作用， • 对热需求量大的元件又可以迅速补充热量， • 因此热风传热能起到热的均衡作用。
• 8.3 再流焊机传动系统
• 传动系统是将电路板，从再流焊机入口按一定速度 输送到再流焊机出口的传动装置
• 比较常用的传动方式为链条/网带的传动方式
• 链条的宽度可调节，PCB放置在链条导轨上，不锈钢 网可防止PCB脱落。
• 8.4 再流焊工艺 • 8.4.1 温度曲线与再流焊工艺要求 • 再流焊过程需经过预热、保温干燥、回流、冷却四
• 助焊剂通过风机抽出，通过蒸发器冷却形成液体 流到回收罐中。
• 6．控制系统 • 控制系统是再流焊设备的中枢 • 再流焊设备采用了计算机或PLC控制方式
• （1）完成对所有可控温区的温度控制。 • （2）完成传送部分的速度检测与控制，实现无级调
速。 • （3）实现PCB在线温度测试。 • （4）可实时置入和修改设定参数。 • （5）显示设备的工作状态，具有方便的人机对话功
第7章 再流焊技术及设备
再流焊又称“回流焊”，主要应用于表面组装元器件 的焊接。
再流焊是提供一种加热环境，使预先分配到印制板焊 盘上的膏状焊料重新熔化，从而让表面贴装的元器件 和PCB焊盘通过焊锡膏合金可靠的给合在一起的焊接技 术。
• 再流焊技术的一般工艺流程示：
视频(23:35-26:10)
• 与波峰焊技术相比，再流焊工艺具有以下技术特点： • (1) 元器件受到的热冲击小； • (2) 能控制焊料的施加量； • (3) 有自定位效应—当元器件贴放位置有一定偏离时，
• 在这个区域里给予足够的时间使较大元件的温度赶 上较小元件，并保证焊膏中的助焊剂得到充分挥发。
• 所有元件在这一段结束时应具有相同的温度，否则 进入到回流段将会因为各部分温度不均产生各种不 良焊接现象。
个阶段。 • 在再流焊过程中，调整好温度曲线是关键。
• 1．预热阶段： • 预热是为了使焊膏活性化，及避免浸锡时进行急
剧高温加热引起部品不良所进行的加热行为。 • 如果过快，会产生热冲击，电路板和元件都可能
受损 • 如果过慢，则溶剂挥发不充分，影响焊接质量。
• 2．保温阶段：
• 保温阶段的主要目的是使各元件的温度趋于稳定， 尽量减少温差。
• 红外再流焊炉通常每个温区均有上、下加热器，每 块加热器都是优良的红外辐射体
• 红外再流焊存在如下缺点： • 红外线没有穿透物体的能力，像物体在阳光下产生
阴影一样，使得阴影内的温度低于它处会出现温度 不均匀问题。 • 当焊接PLCC、BGA器件时，由于器件本体的覆盖原 因，引脚处的升温速度要明显低于其他部位的焊点， 而产生“阴影效应”，使这类器件的焊接变得困难。
再流焊、红外再流焊、红外加热风再流焊。
• （2）对PCB局部加热 • 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 。
二．再流焊机系统组成 再流焊机的结构主体是一个热源受控的隧道式炉膛 设有若干独立控温的温区，通常设定为不同的温度
再流焊炉一般采用上、下两层的双加热装置。
再流焊机主要由以下几大部分组成：
• 再流焊工艺焊接时，当焊膏达到熔融温度时，焊料 还要“再流动”一次。
• 自定位效应对于两个端头的元件以及BGA、CSP等的 作用比较大，再流焊时能够纠正少量的贴装偏移。 但是，自定位效应对于SOP、SOJ、QFP、PLCC等器件 的作用比较小，贴装偏移是不能通过再流焊纠正的。 因此，对于高密度、窄间距的SMD器件需要高精度的 印刷和贴装设备。
• 3．氮气装备 • 在再流焊中如果使用惰性气体保护，一般都是选
择氮气保护。
• PCB在预热区、焊接区及冷却区进行全制程氮气 保护
• 杜绝焊点及铜箔在高温下的氧化，提高焊点质量。
• 4．抽风系统
• 保证助焊剂排放良好。
• 可保持工作环境的空气清洁，减少废气对排风管 道的污染。
• 5．助焊剂回收系统
1. 顶盖升起系统 • 2．冷却系统 • 3．氮气装备 • 4．抽风系统 • 5．助焊剂回收系统 • 6．控制系统
1．顶盖升起系统
当需要对再流焊机进行清洁维护，或生产时发生 掉板等状况时，需将上炉体开启。
2．冷却系统 冷却区在加热区后部，对加热完成的PCB进行 快速冷却。
空气炉采用风冷方式，通过外部空气冷却； 氮气炉采用水冷方式。
能。 • （6）具有自诊断系统和声光报警系统。
• 8.1.3 再流焊原理
• 整个再流焊过程一般需经过预热、保温干燥、回流、 冷却温度ห้องสมุดไป่ตู้同的四个阶段。
• 当PCB进入预热阶段时： • 焊膏中的溶剂、气体蒸发掉， • 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；
• 进入保温阶段：
• PCB和元器件将得到充分的预热，以防突然进入焊 接高温区而损坏PCB和元器件；
• 当PCB进入回流阶段： • 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；
• PCB进入冷却阶段： • 焊点凝固，此时完成了再流焊。
• 再流焊与波峰焊工艺两者之间最大的差异是： • 波峰焊工艺元器件焊接时不会产生位置移动。
由于熔融焊料表面张力作用，当其全部焊端或引脚 与相应焊盘同时被润湿时，在表面张力作用下，自 动被拉回到近似目标位置的现象；
• (4) 焊料中不会混入不纯物，能正确地保证焊料的组 分；
• (5) 工艺简单，焊接质量高。
• 再流焊设备的外观
• 再流焊设备可分为两大类：
（1）对PCB整体加热 • 对PCB整体加热再流焊又可分为：气相再流焊、热板
• 8.2 再流焊机加热系统 • 8.2.1 全热风再流焊机的加热系统
• 再流焊机炉膛被划分成若干独立控温的温区。 • 温区内装有发热管，热风马达带动风轮转动，使热气
均匀分布在温区内。
• 8.2.2 红外再流焊机的加热系统
• 红外再流焊的原理是热能以红外线向外发射，焊点 受红外辐射后温度升高，从而完成焊接过程。