影響回流焊質(zhì)量的工藝參數(shù)

　　1、 回流焊溫度曲線的建立

　　回流焊溫度曲線是指SMA通過回流爐時，SMA上某點(diǎn)的溫度隨時間變化的曲線。溫度曲線提供了一種直觀的方法，來分析某個元件在整個回流焊過程中的溫度變化情況。這對于獲得最佳的可焊性，避免由于超溫而對元件造成損壞，以及保證焊接質(zhì)量都非常有用。溫度曲線采用爐溫測試儀來測試，如SMT-C20爐溫測試儀。

　　2、 回流焊預(yù)熱段

　　該區(qū)域的目的是把室溫的PCB盡快加熱，以達(dá)到第二個特定目標(biāo)，但升溫速率要控制在適當(dāng)范圍以內(nèi)，如果過快，會產(chǎn)生熱沖擊，電路板和元件都可能受損；過慢，則溶劑揮發(fā)不充分，影響焊接質(zhì)量。由于加熱速度較快，在溫區(qū)的后段SMA內(nèi)的溫差較大。為防止熱沖擊對元件的損傷，一般規(guī)定最大速度為4℃/s。然而，通常上升速率設(shè)定為1-3℃／s。典型的升溫速率為2℃／s。

　　3、 回流焊保溫段

　　保溫段是指溫度從120℃-150℃升焊膏熔點(diǎn)的區(qū)域。其主要目的是使SMA內(nèi)各元件的溫度趨于穩(wěn)定，盡量減少溫差。在這個區(qū)域里給予足夠的時間使較大元件的溫度趕上較小元件，并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到保溫段結(jié)束，焊盤、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去，整個電路板的溫度達(dá)到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這段結(jié)束時應(yīng)具有相同的溫度，否則進(jìn)入到回流段將會因?yàn)楦鞑糠譁囟炔痪a(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。

　　4、 回流焊回流段

　　在這區(qū)域里加熱器的溫度設(shè)置得高，使組件的溫度快速上升值溫度。在回流段其焊接值溫度視所用焊膏的不同而不同，一般推薦為焊膏的熔點(diǎn)溫度加20-40℃。對于熔點(diǎn)為183℃的63Sn／37Pb焊膏和熔點(diǎn)為179℃的Sn62／Pb36／Ag2焊膏，值溫度一般為210-230℃，再流時間不要過長，以防對SMA造成不良影響。理想的溫度曲線是超過焊錫熔點(diǎn)的“端區(qū)”覆蓋的面積小。

　　5、 回流焊冷卻段

　　這段中焊膏內(nèi)的無鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潤濕被連接表面，應(yīng)該用盡可能快的速度來進(jìn)行冷卻，這樣將有助于得到明亮的焊點(diǎn)并有好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會導(dǎo)致電路板的更多分解而進(jìn)入錫中，從而產(chǎn)生灰暗毛糙的焊點(diǎn)。在端的情形下，它能引起沾錫不良和減弱焊點(diǎn)結(jié)合力。冷卻段降溫速率般為3-10℃／s，冷卻75℃即可。

　　6、 回流焊點(diǎn)橋聯(lián)

　　回流焊接加熱過程中也會產(chǎn)生焊料塌邊，這個情況出現(xiàn)在預(yù)熱和主加熱兩種場合，當(dāng)預(yù)熱溫度在幾十百度范圍內(nèi)，作為焊料中成分的溶劑即會降低粘度而流出，如果其流出的趨勢是十分強(qiáng)烈的，會同時將焊料顆粒擠出焊區(qū)外的含金顆粒，在熔融時如不能返回到焊區(qū)內(nèi)，也會形成滯留的焊料球。 除上面的因素外，SMD元件端電是否平整良好，電路線路板布線設(shè)計(jì)與焊區(qū)間距是否規(guī)范，阻焊劑涂敷方法的選擇和其涂敷精度等都會是造成橋聯(lián)的原因。

　　7、 回流焊元件立碑

　　片式元件在遭受急速加熱情況下發(fā)生的翹立，這是因?yàn)榧睙崾乖啥舜嬖跍夭?，電端邊的焊料完全熔融后獲得良好的濕潤，而另邊的焊料未完全熔融而引起濕潤不良，這樣促進(jìn)了元件的翹立。因此，加熱時要從時間要素的角度考慮，使水平方向的加熱形成均衡的溫度分布，避免急熱的產(chǎn)生。 防止元件翹立的主要因素有以下幾點(diǎn)：

　　①選擇粘接力強(qiáng)的焊料，焊料的印刷精度和元件的貼裝精度也需提高；

　?、谠耐獠侩娦枰辛己玫臐駶櫺院蜐駶櫡€(wěn)定性。推薦：溫度40℃以下，濕度70％RH以下，進(jìn)廠元件的使用期不可超過6個月；

　?、鄄捎眯〉暮竻^(qū)寬度尺寸，以減少焊料熔融時對元件端部產(chǎn)生的表面張力。另外可適當(dāng)減小焊料的印刷厚度，如選用100μm；

　?、芎附訙囟裙芾?xiàng)l件設(shè)定也是元件翹立的個因素。通常的目標(biāo)是加熱要均勻，特別在元件兩連接端的焊接圓角形成前，均衡加熱不可出現(xiàn)波動。

　　8、 回流焊點(diǎn)潤濕不良

　　潤濕不良是指焊接過程中焊料和電路基板的焊區(qū)（銅箔）或SMD的外部電，經(jīng)浸潤后不生成相互間的反應(yīng)層，而造成漏焊或少焊故障。其中原因大多是焊區(qū)表面受到污染或沾上阻焊劑，或是被接合物表面生成金屬化合物層而引起的。譬如銀的表面有硫化物、錫的表面有氧化物都會產(chǎn)生潤濕不良。另外焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等超過0．005％以上時，由于焊劑的吸濕作用使活化程度降低，也可發(fā)生潤濕不良。因此在焊接基板表面和元件表面要做好防污措施。選擇合適的焊料，并設(shè)定合理的焊接溫度曲線。

　　回流焊速度對焊接質(zhì)量的影響

　　一、回流焊導(dǎo)軌運(yùn)輸速度對焊接質(zhì)量的影響

　　對于PCB線路板來講，過快或過慢的導(dǎo)軌運(yùn)輸速度會使SMT元器件經(jīng)歷太長或太短的加熱時間，造成助焊劑的揮發(fā)和焊點(diǎn)吃錫性變化，超過SMT元件所允許的升溫速率也將會對元件造成一定程度的損傷。所以在回流焊的運(yùn)輸速度方面，在不同的客戶處，我們是在滿足標(biāo)準(zhǔn)回流焊曲線的前提下，在盡最大可能滿足客戶生產(chǎn)要求的前提下，調(diào)整出適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸速度。

　　二、回流焊熱風(fēng)速度對焊接質(zhì)量的影響

　　回流焊爐體內(nèi)熱風(fēng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速快慢將直接改變單位面積內(nèi)的熱風(fēng)回流焊中，風(fēng)速的高低在有些PCB線路板焊接中可以作為一個可調(diào)節(jié)的工藝因素，但是在目前發(fā)展趨勢下，單子元器件的小型化，微型化在逐步得到廣泛的應(yīng)用，較強(qiáng)的回流焊風(fēng)速將會導(dǎo)致小型元器件的位置偏移和掉落到回流焊爐膛內(nèi)。從表面來看，回流焊人防速度的變化會影響回流焊的熱傳導(dǎo)能力，但在實(shí)際的生產(chǎn)中，風(fēng)機(jī)馬達(dá)和加熱器的失效彩色減少回流焊爐膛內(nèi)相對熱流量的主要因素。所以我們在某些程序上犧牲了風(fēng)機(jī)速度的可調(diào)節(jié)性，但我們保證了生產(chǎn)中不出現(xiàn)掉件狀況。

　　回流焊傳輸裝置對焊接質(zhì)量的影響

　　回流焊傳輸裝置在回流焊接時的速度快慢和傳輸裝置的質(zhì)量直接影響到了回流焊接產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，回流焊接產(chǎn)品時溫度曲線的調(diào)整是直接與回流焊傳輸裝置相結(jié)合來調(diào)整的?；亓骱競鬏斔俣冗^快或者過慢都直接影響到回流焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　回流焊傳輸導(dǎo)軌如果質(zhì)量不過關(guān)導(dǎo)致受熱變形更影響到回流焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。如果回流焊接過程中導(dǎo)軌變形的話很容易造成卡板或整批正在焊接的線路板脫落造成回流焊接產(chǎn)品的報廢。

　　回流焊爐的產(chǎn)品傳送裝置般有兩類，種是網(wǎng)式傳送帶，種是軌道式傳送帶。根據(jù)產(chǎn)品需要用戶可自己選擇。般的回流爐同時帶有這兩種傳送帶，為方便用戶使用。傳送帶的轉(zhuǎn)速是可編程確定的。由于帶速直接影響回流焊接的溫度曲線。因此帶速的穩(wěn)定性是關(guān)重要的?；亓骱附訝t的帶速控制也是閉環(huán)控制系統(tǒng)。通過控制傳送帶的驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來控制帶速。

　　除了帶速的穩(wěn)定性外，傳送帶的機(jī)械運(yùn)動的平穩(wěn)性也很重要。因?yàn)樵诨亓骱刚谌诨^程時，傳送帶的振動都會帶來焊接缺陷，如元件偏位，焊接虛焊，掉件等問題。保證機(jī)械平穩(wěn)的關(guān)鍵在于傳送機(jī)構(gòu)的維護(hù)保養(yǎng)的好壞。如鏈條和齒輪的清潔、潤滑，直流電機(jī)的電刷的保養(yǎng)等都非常重要。傳送帶般還配有不間斷電源（UPS），它可以在整個爐子電源意外中斷時，維持傳送帶運(yùn)行5~10分鐘，直到把爐內(nèi)的所有的PCB板送出，避免發(fā)生燒板事故。