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简单介绍回流焊原理与工艺

日期:2016年9月8日 18:44

无铅回流焊工艺是当前表面贴装技术中最重要的焊接工艺,它已在包括手机,电脑,汽车电子,控制电路、通讯、LED照明等许多行业得到了大规模的应用。越来越多的电子原器件从通孔转换为表面贴装,回流焊在相当范围内取代波峰焊已是焊接行业的明显趋势。

无铅焊接由于无铅锡膏的熔点发生了变化,因此为焊接工艺带来了很大的变化。目前常用的无铅锡膏为Sn96Ag0.5Cu3.5 ,熔点为217-221度。好的无铅焊接也必须形成0.5-3.5um厚度的金属间化合物,金属间化合物的形成温度也在熔点之上10-15度,对于无铅焊接而言也就是230-235度。由于无铅焊接电子原器件的最高承受温度并不会发生变化,因此,对于无铅焊接,理想的焊接工艺窗口为230-245度。

日趋成熟的无铅工艺究竟对回流焊炉提出了哪些新的要求呢?我们从下列几个方面来加以分析:

对焊接品质提出的要求

如何获得更小的横向温差

由于无铅焊接工艺窗口很小,因此横向温差的控制非常重要。回流焊内的温度一般受到四个因素的影响:

(1) 热风的传递

目前主流的无铅回流焊炉均采取100%全热风及热风+红外补偿的加热方式。在回流焊炉的发展进程中也出现过红外加热的方式,红外加热速度快,对吸热量大器件能及时补温,但由于红外加热存在不同颜色器件的红外吸收反射率不同和由于相邻原器件遮挡而产生阴影效应,而这两种情况都会造成温差而使无铅焊接存在跳出工艺窗口的风险,因此红外加热技术在回流焊炉的多独立加热方式中已被逐渐淘汰,以全热风及热风加红外外补偿所取代。

在无铅焊接中,需要重视热传递效果及热交换效率。特别对于大热容量的元器件,如果不能得到充分的热传递及交换,就会导致升温速度明显落后于小热容量器件而导致横向温差。回流焊炉体运风结构的设计直接影响热交换速度。回流焊两种热风传递方式。一种称之为微循环热风传递方式,一种称为小循环热风传递方式。

(2) 链速的控制

链速的控制会影响线路板的横向温差。常规而言,降低链速,会给予大热容量的器件更多的升温时间,从而使横向温差减小。但是毕竟炉温曲线的设置取决于焊膏的要求,所以无限制的降低链速在实际生产中是不现实的。

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