回流焊是指通过加热融化预先涂布在焊盘上的焊锡膏,实现预先贴装在焊盘上的电子元器件的引脚或焊端和pcb上的焊盘电气互连,以达到将电子元器件焊接在PCB板上的目的。回流焊是靠热气流对焊点的作用,胶状的焊剂在一定的高温气流下进行物理反应达到SMD的焊接;所以叫“回流焊”,因为气体在焊机内循环流动产生高温达到焊接,回流焊一般分为预热区、加热区和冷却区。
波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃锡高度。其数值通常控制在PCB板厚度的1/2~2/3,过大会导致熔融的焊料流到PCB的表面,形成"桥连"。
波峰焊机在安装时除了使机器水平外,还应调节传送装臵的倾角,通过倾角的调节,可以调控PCB与波峰面的焊接时间,适当的倾角,会有助于焊料液与PCB更快的剥离,使之返回锡锅内。
所谓热风刀,是SMA刚离开焊接波峰后,在SMA的下方放臵一个窄长的带开口的"腔体",窄长的腔体能吹出热气流,尤如刀状,故称"热风刀"。
波峰焊接过程中,焊料的杂质主要是来源于PCB上焊盘的铜浸析,过量的铜会导致焊接缺陷增多。
波峰焊机的工艺参数带速,预热时间,焊接时间和倾角之间需要互相协调,反复调整。
将熔化的软钎焊料(铅锡合金),经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波,使预先装有元器件的印制板通过焊料波,实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘间机械与电气连接的软钎焊。波峰焊机主要是由运输带,助焊剂添加区,预热区和波锡炉组成,其主要材料是焊锡条。
温度曲线是指SMA通过回流炉时,SMA上某一点的温度随时间变化的曲线。温度曲线提供了一种直观的方法,来分析某个元件在整个回流焊过程中的温度变化情况。这对于获得最佳的可焊性,避免由于超温而对元件造成损坏,以及保证焊接质量都非常有用。温度曲线采用炉温测试仪来测试,如SMT-C20炉温测试仪。
该区域的目的是把室温的PCB尽快加热,以达到第二个特定目标,但升温速率要控制在适当范围以内,如果过快,会产生热冲击,电路板和元件都可能受损;过慢,则溶剂挥发不充分,影响焊接质量。由于加热速度较快,在温区的后段SMA内的温差较大。为防止热冲击对元件的损伤,一般规定最大速度为4℃/s。然而,通常上升速率设定为1-3℃/s。典型的升温速率为2℃/s。
保温段是指温度从120—150℃升至焊膏熔点的区域。其主要目的是使SMA内各元件的温度趋于稳定,尽量减少温差。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。到保温段结束,焊盘、焊料球及元件引脚上的氧化物被除去,整个电路板的温度达到平衡。应注意的是SMA上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。
在这一区域里加热器的温度设臵得最高,使组件的温度快速上升至峰值温度。在回流段其焊接峰值温度视所用焊膏的不同而不同,一般推荐为焊膏的熔点温度加20-40℃。对于熔点为183℃的63Sn7Pb焊膏和熔点为179℃的Sn62/Pb36/Ag2焊膏,峰值温度一般为210-230℃,再流时间不要过长,以防对SMA造成不良影响。理想的温度曲线是超过焊锡熔点的“尖端区”覆盖的面积最小。
这段中焊膏内的铅锡粉末已经熔化并充分润湿被连接表面,应该用尽可能快的速度来进行冷却,这样将有助于得到明亮的焊点并有好的外形和低的接触角度。缓慢冷却会导致电路板的更多分解而进入锡中,从而产生灰暗毛糙的焊点。在极端的情形下,它能引起沾锡不良和减弱焊点结合力。冷却段降温速率一般为3-10℃/s,冷却至75℃即可。