回流焊工藝要求

1、文件名稱回流焊工藝要求說(shuō)明頁(yè)碼6 / 6公司天津思德維自動(dòng)化有限公司版本1.0文件編號(hào)更新時(shí)間2011-6-20作者1焊爐的目的通過(guò)高溫焊料固化，從而達(dá)到將PCB和SMT的表面貼裝組件連接在一起，形成電氣回路。2 Reflow2.1 焊錫原理 印刷有錫膏的PCB,在零件貼裝完成后,經(jīng)過(guò)加熱, 錫膏熔化, 冷卻后將PCB和零件焊接成一體. 從而達(dá)到既定的機(jī)械性能 , 電器性能 . 2.2 焊錫三要素 焊接物 - PCB 零件 焊接介質(zhì) - 焊接用材料 : 錫膏 一定的溫度 - 加熱設(shè)備3工藝分區(qū)基本工藝：熱風(fēng)回流焊過(guò)程中，錫膏需經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)階段: 溶劑揮發(fā)；焊劑清除焊件表面的氧化物；錫膏的熔融、

2、再流動(dòng)以及焊膏的冷卻、凝固。 TemperatureTime (BGA Bottom)1-3 /Sec200 Peak 225 ± 5 60-90 Sec140-170 60-120 Sec 預(yù)熱區(qū)恒溫區(qū)回焊區(qū)冷卻區(qū)（1）PRE-HEAT 預(yù)熱區(qū) 重點(diǎn)：預(yù)熱的斜率 預(yù)熱的溫度目的： 使PCB和元器件預(yù)熱 ，達(dá)到平衡，同時(shí)除去錫膏中的水份 溶劑， 以防錫膏發(fā)生塌落和焊料飛濺。要保證升溫比較緩慢，溶劑揮發(fā)。較溫和，對(duì)元器件的熱沖擊盡可能小，升溫過(guò)快會(huì)造成對(duì)元器件的傷害，如會(huì)引起多層陶瓷電容器開(kāi)裂。同時(shí)還會(huì)造成焊料飛濺，使在整個(gè)PCB的非焊接區(qū)域形成焊料球以及焊料不足的焊點(diǎn)。作用及規(guī)格是用

3、來(lái)加熱PCB&零件;斜率為1-3/秒 ,占總時(shí)間的30%左右,最高溫度控制在140以下,減少熱沖擊. （2）SOAK 恒溫區(qū)重點(diǎn)：均溫的時(shí)間 均溫的溫度目的：保證在達(dá)到再流溫度之前焊料能完全干燥，同時(shí)還起著焊劑活化的作用，清除元器件、焊盤(pán)、焊粉中的金屬氧化物。時(shí)間約60120秒，根據(jù)焊料的性質(zhì)、PCB有所差異。作用及規(guī)格是使大小零件及PCB受熱完全均勻,消除局部溫差;通過(guò)錫膏 成份中的溶劑清除零件電極及PCB PAD及Solder Powder之表面氧化物,減小表面張力,為重溶作準(zhǔn)備.本區(qū)時(shí)間約占45%左右,溫度在140-183 之間。（3）REFLOW 回焊區(qū)重點(diǎn)：回焊的最高溫度 回

4、焊的時(shí)間目的：錫膏中的焊料使金粉開(kāi)始熔化，再次呈流動(dòng)狀態(tài)，替代液態(tài)焊劑潤(rùn)濕焊盤(pán)和元器件，這種潤(rùn)濕作用導(dǎo)致焊料進(jìn)一步擴(kuò)展，對(duì)大多數(shù)焊料潤(rùn)濕時(shí)間為6090秒?；亓骱傅臏囟纫哂诤父嗟娜埸c(diǎn)溫度，一般要超過(guò)熔點(diǎn)溫度20-40度才能保證再流焊的質(zhì)量。有時(shí)也將該區(qū)域分為兩個(gè)區(qū)，即熔融區(qū)和再流區(qū)。作用及規(guī)格為全面熱化重熔；溫度將達(dá)到峰值溫度,峰值溫度通?？刂圃?05-230之間,peak溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致PCB變形,零件龜裂及二次回流等現(xiàn)象出現(xiàn).（4）COOLING 冷卻區(qū)重點(diǎn)：冷卻的斜率目的：焊料隨溫度的降低而凝固，使元器件與焊膏形成良好的電接觸， 冷卻速度要求同預(yù)熱速度相同。緩慢冷卻會(huì)導(dǎo)致PAD的更多分解物

5、進(jìn)入錫中，產(chǎn)生灰暗毛糙的焊點(diǎn)，甚至引起沾錫不良和弱焊點(diǎn)結(jié)合力。作用及規(guī)格為降溫,使PCB&零件均勻降溫；回焊爐上下各有兩個(gè)區(qū)有降溫吹風(fēng)馬達(dá)，通常出爐的PCB溫度控制在120 （75）以下。 降溫速率一般為-4/sec以內(nèi)， SESC的標(biāo)準(zhǔn)為：Slope›-3/sec。4、常見(jiàn)的焊接不良及對(duì)策分析4.1 錫球與錫球間短路 原因 對(duì)策 1. 錫膏量太多 ( 1mg/mm) 使用較薄的鋼板 (150m)開(kāi)孔縮小(85% pad) 2. 印刷不精確 將鋼板調(diào)準(zhǔn)一些 3. 錫膏塌陷 修正 Reflow Profile 曲線 4. 刮刀壓力太高 降低刮刀壓力 5. 鋼板和電路板

6、間隙太大 使用較薄的防焊膜 6. 焊墊設(shè)計(jì)不當(dāng) 同樣的線路和間距4.2有腳的SMD 零件空焊 原因 對(duì)策 1. 零件腳或錫球不平 檢查零件腳或錫球之平面度 2. 錫膏量太少 增加鋼板厚度和使用較小的開(kāi)孔 3. 燈蕊效應(yīng) 錫膏先經(jīng)烘烤作業(yè) 4. 零件腳不吃錫 零件必需符合吃錫之需求 4.3無(wú)腳的SMD 零件空焊 原因 對(duì)策 1. 焊墊設(shè)計(jì)不當(dāng) 將錫墊以防焊膜分隔開(kāi)，尺寸適切 2. 兩端受熱不均 同零件的錫墊尺寸都要相同 3. 錫膏量太少 增加錫膏量 4. 零件吃錫性不佳 零件必需符合吃錫之需求 4.4 SMD 零件浮動(dòng)(漂移) 原因 對(duì)策 1. 零件兩端受熱不均 錫墊分隔 2. 零件一端吃錫性不

7、佳 使用吃錫性較佳的零件 3. Reflow方式 在Reflow 前先預(yù)熱到1704.5 立碑 ( Tombstone) 效應(yīng) <注>立碑效應(yīng)發(fā)生有三作用力: 1. 零件的重力使零件向下 2. 零件下方的熔錫也會(huì)使零件向下 3. 錫墊上零件外側(cè)的熔錫會(huì)使零件向上原因 對(duì)策 1. 焊墊設(shè)計(jì)不當(dāng) 焊墊設(shè)計(jì)最佳化 2. 零件兩端吃錫性不同 較佳的零件吃錫性 3. 零件兩端受熱不均 減緩溫度曲線升溫速率 4. 溫度曲線加熱太快 在Reflow 前先預(yù)熱到1704.6冷焊 ( Cold solder joints) <注> 是焊點(diǎn)未形成合金屬( IntermetallicLaye

8、r) 或是焊接物連接點(diǎn)阻抗較高，焊接物間的剝離強(qiáng)度( Peel Strength ) 太低，所以容易將零件腳由錫墊拉起。原因 對(duì)策 1. Reflow 溫度太低 最低Reflow 溫度215 2. Reflow 時(shí)間太短 錫膏在熔錫溫度以上至少10秒 3. Pin 吃錫性問(wèn)題 查驗(yàn) Pin 吃錫性 4. Pad 吃錫性問(wèn)題 查驗(yàn) Pad 吃錫性4.7 粒焊 (Granular solder joints) 原因 對(duì)策 1. Reflow 溫度太低 較高的Reflow 溫度(215) 2. Reflow 時(shí)間太短 較長(zhǎng)的Reflow 時(shí)間(183以上至少10秒 3. 錫膏污染 新的新鮮錫膏 4. PCB 或零件污染4.8 零件微裂(Cracks in components)（龜裂） 原因 對(duì)策1. 熱沖擊(T