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PCB线路板回流焊工艺要求

焊炉的目的U通过高温焊料固化,从而达到将PCB和SMT的表面贴装组件连接在一起,形成电气回路。

1焊炉的意图U

经过高温焊料固化,然后到达将PCB和SMT的外表贴装组件衔接在一起,构成电气回路。

2 Reflow

2.1焊锡原理

印刷有锡膏的PCB,在零件贴装完成后,经过加热,锡膏熔化,冷却后将PCB和零件焊接成一体.然后到达既定的机械功能,电器功能.

2.2焊锡三要素

焊接物—– PCB零件

焊接介质—–焊接用资料:锡膏

必定的温度—–加热设备

3工艺分区

根本工艺:

热风回流焊过程中,锡膏需经过以下几个阶段:溶剂蒸发;焊剂铲除焊件外表的氧化物;锡膏的熔融、再活动以及焊膏的冷却、凝结。


(1)PRE-HEAT预热区

要点:预热的斜率

预热的温度

意图:使PCB和元器件预热,到达平衡,一起除掉锡膏中的水份p溶剂,以防锡膏发生塌落和焊料飞溅。要确保升温比较缓慢,溶剂蒸发。较温文,对元器件的热冲击尽可能小,升温过快会构成对元器件的损伤,如会引起多层陶瓷电容器开裂。一起还会构成焊料飞溅,使在整个PCB的非焊接区域构成焊料球以及焊料缺乏的焊点。

效果及规范s是用来加热PCB零件;斜率为1-3℃/秒,占总时刻的30%左右,最高温度控制在140℃以下,削减热冲击.

(2)SOAK恒温区

要点:均温的时刻

均温的温度

意图:确保在到达再流温度之前焊料能彻底枯燥,一起还起着焊剂活化的效果,铲除元器件、焊盘、焊粉中的金属氧化物。时刻约60~120秒,依据焊料的性质、PCB有所差异。

效果及规范s是使巨细零件及PCB受热彻底均匀,消除部分温差;经过锡膏成份中的溶剂铲除零件电极及PCB PAD及Solder Powder之外表氧化物,减小外表张力,为重溶作预备.本区时刻约占45%左右,温度在140-183℃之间。

(3)REFLOW回焊区

要点:回焊的最高温度

回焊的时刻

意图:锡膏中的焊料使金粉开端熔化,再次呈活动状况,代替液态焊剂潮湿焊盘和元器件,这种潮湿效果导致焊料进一步扩展,对大多数焊料潮湿时刻为60~90秒。回流焊的温度要高于焊膏的熔点温度,一般要超越熔点温度20–40度才干确保再流焊的质量。有时也将该区域分为两个区,即熔融区和再流区。

效果及规范s为全面热化重熔;温度将到达峰值温度,峰值温度一般控制在205-230℃之间,peak温度过高会导致PCB变形,零件龟裂及二次回流等现象呈现.

(4)COOLING冷却区

要点:冷却的斜率

意图:焊料随温度的下降而凝结,使元器件与焊膏构成杰出的电触摸,冷却速度要求同预热速度相同。缓慢冷却会导致PAD的更多分化物进入锡中,发生暗淡粗糙的焊点,乃至引起沾锡不良和弱焊点结合力。

效果及规范s为降温,使PCB零件均匀降温;回焊炉上下各有两个区有降温吹风马达,一般出炉的PCB温度控制在120℃(75℃)以下。降温速率一般为-4℃/sec以内, SESC的规范为:Slope›-3℃/sec。

4常见的焊接不良及对策剖析

4.1锡球与锡球间短路


原因对策

1.锡膏量太多(R1mg/mm)运用较薄的钢板(150μm)开孔缩小(85% pad)

2.印刷不精确将钢板调准一些

3.锡膏陷落 批改Reflow Profile曲线

4.刮刀压力太高下降刮刀压力

5.钢板和电路板空隙太大运用较薄的防焊膜

6.焊垫规划不妥相同的线路和距离

4.2有脚的SMD零件空焊


原因 对策

1.零件脚或锡球不平查看零件脚或锡球之平面度

2.锡膏量太少 添加钢板厚度和运用较小的开孔

3.灯蕊效应 锡膏先经烘烤作业

4.零件脚不吃锡 零件必需符合吃锡之需求

4.3无脚的SMD零件空焊


原因对策

1.焊垫规划不妥将锡垫以防焊膜分离隔,尺度适切

2.两头受热不均同零件的锡垫尺度都要相同

3.锡膏量太少 添加锡膏量

4.零件吃锡性欠安零件必需符合吃锡之需求

4.4 SMD零件起浮(漂移)


原因对策

1.零件两头受热不均 锡垫分隔

2.零件一端吃锡性欠安运用吃锡性较佳的零件

3. Reflow方法在Reflow前先预热到170℃

4.5立碑 ( Tombstone) 效应


注>立碑效应发生有三效果力:

1.零件的重力使零件向下

2.零件下方的熔锡也会使零件向下

3.锡垫上零件外侧的熔锡会使零件向上

原因对策

1.焊垫规划不妥焊垫规划最佳化

2.零件两头吃锡性不同较佳的零件吃锡性

3.零件两头受热不均减缓温度曲线升温速率

4.温度曲线加热太快在Reflow前先预热到170℃

4.6冷焊( Cold solderjoints)


注>是焊点未构成合金属( IntermetallicLayer)或是焊接物衔接点阻抗较高,焊接物间的剥离强度( Peel Strength )太低,所以简单将零件脚由锡垫拉起。

原因对策

1. Reflow温度太低最低Reflow温度215℃

2. Reflow时刻太短锡膏在熔锡温度以上至少10秒

3. Pin吃锡性问题 查验Pin吃锡性

4. Pad吃锡性问题 查验Pad吃锡性

4.7粒焊(Granular solderjoints)


原因对策

1. Reflow温度太低较高的Reflow温度(R215℃)

2. Reflow时刻太短较长的Reflow时刻(>183℃以上至少10秒

3.锡膏污染 新的新鲜锡膏

4. PCB或零件污染

4.8零件微裂(Cracksin components)(龟裂)


原因 对策

1.热冲击(Thermal Shock) 天然冷却,较小和较薄的零件

2. PCB板翘发生的应力 防止PCB弯折,灵敏零件的方

零件置放发生的应力 向性,下降置放压力

3. PCB Lay-out规划不妥 单个的焊垫,零件长轴与折板方向平行

4.锡膏量 添加锡膏量,恰当的锡垫

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