《回流焊結(jié)構(gòu)原理》課件

回流焊結(jié)構(gòu)原理回流焊是一種電子元器件表面貼裝技術(shù)的關(guān)鍵步驟，它通過(guò)加熱的方式使焊錫熔化，并將元器件固定在印刷電路板上。引言電子產(chǎn)品組裝回流焊是電子產(chǎn)品組裝過(guò)程中不可或缺的關(guān)鍵步驟，確保元器件與電路板之間牢固可靠的連接。產(chǎn)品質(zhì)量回流焊工藝直接影響著產(chǎn)品的可靠性，可靠的焊接能夠提高電子產(chǎn)品的整體質(zhì)量。生產(chǎn)效率回流焊設(shè)備高效地實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，滿足電子產(chǎn)品市場(chǎng)對(duì)快速交付的需求?；亓骱父攀龌亓骱甘且环N電子組裝工藝，用于將表面貼裝元件（SMD）焊接到印刷電路板（PCB）上?；亓骱竿ㄟ^(guò)加熱錫膏，使焊料熔化并與元件引腳和PCB焊盤(pán)形成牢固的連接，完成元件的焊接。回流焊工藝流程1錫膏印刷精確印刷錫膏2元器件貼裝將元器件放置于PCB3預(yù)熱均勻加熱PCB4回流加熱熔化焊料形成焊點(diǎn)5冷卻冷卻PCB回流焊工藝流程是將錫膏印刷在PCB上的元器件連接到PCB上，然后通過(guò)加熱使焊料熔化并形成焊點(diǎn)，最后冷卻使焊點(diǎn)固化?；亓骱笢囟惹€回流焊溫度曲線是反映回流焊工藝過(guò)程中溫度變化的曲線圖，曲線形狀決定了焊點(diǎn)質(zhì)量，對(duì)焊點(diǎn)質(zhì)量至關(guān)重要。180預(yù)熱溫度約150~180℃210峰值溫度約210~230℃1~3回流時(shí)間約1~3分鐘20冷卻時(shí)間約20分鐘回流焊溫度曲線通常分為三個(gè)階段：預(yù)熱階段、回流階段和冷卻階段?；亓骱笢囟确謪^(qū)1預(yù)熱區(qū)用于將PCB和元器件緩慢加熱，避免熱沖擊，確保元器件受熱均勻。2回流區(qū)核心區(qū)域，將焊膏加熱至熔化溫度，使焊料充分熔化并潤(rùn)濕焊盤(pán)和元器件引腳。3冷卻區(qū)使已熔化的焊料快速冷卻凝固，形成牢固的焊點(diǎn)，防止焊接缺陷。錫膏印刷錫膏準(zhǔn)備選擇合適的錫膏類型和尺寸，根據(jù)板子尺寸設(shè)置錫膏印刷模板，將錫膏均勻涂抹在模板上。模板對(duì)準(zhǔn)將印刷模板對(duì)準(zhǔn)PCB板，確保錫膏印刷位置準(zhǔn)確，防止元器件安裝偏移。錫膏印刷使用錫膏印刷機(jī)將錫膏均勻印刷到PCB板上的焊盤(pán)上。錫膏檢查檢查錫膏印刷質(zhì)量，確保錫膏印刷均勻，無(wú)缺漏，無(wú)過(guò)量。元器件貼裝1貼裝準(zhǔn)備根據(jù)電路板設(shè)計(jì)圖紙，選擇合適的元器件，并進(jìn)行預(yù)處理，如清潔、預(yù)熱等。2貼裝過(guò)程使用貼片機(jī)將元器件準(zhǔn)確地放置到電路板上的預(yù)定位置，確保元器件與焊盤(pán)對(duì)齊。3貼裝驗(yàn)證對(duì)貼裝后的元器件進(jìn)行檢查，確保其位置準(zhǔn)確、無(wú)偏移，并進(jìn)行必要的測(cè)試。預(yù)熱1預(yù)熱階段預(yù)熱階段的目的是使PCB和元器件逐漸升溫，避免溫度驟變?cè)斐蒔CB翹曲或元器件損壞。2緩慢升溫預(yù)熱階段的升溫速度一般控制在1-3℃/秒，確保PCB和元器件均勻升溫。3預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度一般設(shè)定在80-120℃，具體溫度根據(jù)PCB和元器件的類型而定。預(yù)熱階段是回流焊工藝中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它可以有效地防止因溫度驟變而導(dǎo)致的PCB翹曲或元器件損壞，同時(shí)還可以使焊膏中的溶劑揮發(fā)，為后續(xù)的回流過(guò)程做好準(zhǔn)備?；亓骷訜?高溫加熱錫膏溫度升至熔點(diǎn)，PCB溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值?；亓鳡t加熱區(qū)域，溫度逐漸升高，使焊料熔化，形成焊點(diǎn)。2焊料熔化焊料熔化后，錫膏與元器件引腳和焊盤(pán)之間形成液態(tài)金屬橋，實(shí)現(xiàn)元器件與PCB之間的連接。3焊接完成焊點(diǎn)冷卻后，形成固態(tài)金屬連接，確保元器件牢固地固定在PCB板上。焊料熔化1熔點(diǎn)達(dá)到預(yù)熱階段溫度升高，錫膏溫度接近焊料熔點(diǎn)。2錫膏軟化錫膏中的助焊劑開(kāi)始揮發(fā)，焊料開(kāi)始熔化。3表面張力熔化的焊料形成液態(tài)金屬，并具有表面張力。4潤(rùn)濕元件液態(tài)焊料潤(rùn)濕元件引線和焊盤(pán)，形成焊點(diǎn)。熔化的焊料會(huì)充分潤(rùn)濕元件引線和焊盤(pán)，形成高質(zhì)量的焊點(diǎn)，確保電子元器件之間的良好連接。焊點(diǎn)形成熔化當(dāng)熔化的焊料達(dá)到預(yù)定的溫度時(shí)，它會(huì)開(kāi)始熔化，形成液態(tài)焊料。潤(rùn)濕液態(tài)焊料潤(rùn)濕元件引腳和焊盤(pán)，形成一個(gè)均勻的焊點(diǎn)。固化當(dāng)焊料冷卻后，它會(huì)固化，形成一個(gè)堅(jiān)固的焊點(diǎn)，連接元器件和電路板。檢查最后，需要檢查焊點(diǎn)是否符合要求，確保焊點(diǎn)形狀和尺寸正確，并無(wú)缺陷。冷卻1自然冷卻通過(guò)空氣對(duì)流散熱2強(qiáng)制風(fēng)冷利用風(fēng)扇加速散熱3水冷利用水循環(huán)帶走熱量冷卻是回流焊工藝的重要步驟，它可以使焊點(diǎn)快速冷卻，并防止焊點(diǎn)發(fā)生氧化或開(kāi)裂。后處理1冷卻冷卻是回流焊工藝中必不可少的步驟，它有助于焊點(diǎn)固化和防止焊點(diǎn)開(kāi)裂。冷卻方式包括自然冷卻和強(qiáng)制風(fēng)冷。2清洗清洗可去除焊點(diǎn)周?chē)臍埩翦a膏和助焊劑，防止殘留物造成電路短路或腐蝕。清洗方法包括水洗、溶劑清洗等。3檢驗(yàn)檢驗(yàn)確?；亓骱负蟮暮更c(diǎn)質(zhì)量符合要求，檢測(cè)項(xiàng)目包括焊點(diǎn)外觀、尺寸、形貌等。回流焊設(shè)備結(jié)構(gòu)回流焊設(shè)備是電子制造中不可或缺的一部分，用于將焊料熔化并連接電子元器件?；亓骱冈O(shè)備通常由以下幾個(gè)主要部分組成:1.輸送系統(tǒng):用于將印刷有錫膏的電路板送入回流焊爐中。2.預(yù)熱區(qū):用于將電路板預(yù)熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，避免焊料在回流區(qū)過(guò)快升溫，造成焊點(diǎn)缺陷。3.回流區(qū):用于將焊料熔化并連接元器件的區(qū)域。4.冷卻區(qū):用于將電路板冷卻至室溫，防止焊點(diǎn)發(fā)生熱應(yīng)力導(dǎo)致開(kāi)裂。5.控制系統(tǒng):用于控制回流焊設(shè)備的各個(gè)部分，例如溫度、速度、時(shí)間等。紅外回流爐紅外加熱紅外回流爐利用紅外線輻射進(jìn)行加熱，通過(guò)輻射熱能來(lái)傳遞能量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)焊盤(pán)和元器件的加熱。溫度均勻性紅外回流爐通常能夠提供更加均勻的溫度分布，有效地控制加熱溫度，避免局部過(guò)熱或過(guò)冷?？焖偌訜峒t外線輻射具有較高的能量密度，能夠快速加熱焊盤(pán)和元器件，縮短回流焊時(shí)間。靈活控制紅外回流爐可以根據(jù)不同的產(chǎn)品和工藝需求，靈活調(diào)整加熱功率、加熱區(qū)域和溫度曲線。熱氣回流爐熱氣回流爐利用熱空氣作為加熱介質(zhì)，通過(guò)風(fēng)機(jī)將熱空氣吹向PCB板，實(shí)現(xiàn)對(duì)PCB板的加熱。熱氣回流爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，適用于中小型電子產(chǎn)品生產(chǎn)。波峰回流爐波峰回流爐波峰回流爐是一種常見(jiàn)的回流焊設(shè)備，它使用波峰焊技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)回流焊接，波峰回流爐將熔化的焊料通過(guò)一個(gè)噴嘴形成波峰狀，PCB板在波峰上經(jīng)過(guò)，使焊點(diǎn)形成。波峰回流爐結(jié)構(gòu)波峰回流爐主要由焊錫鍋、送錫泵、波峰形成器、輸送系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等組成?；亓骱腹に噮?shù)預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度是指回流焊過(guò)程中，PCB板溫度逐漸升高至焊接溫度的階段。該階段的溫度設(shè)定要控制在合適的范圍內(nèi)，避免熱沖擊，保證焊接質(zhì)量。峰值溫度峰值溫度是回流焊過(guò)程中PCB板溫度的最高點(diǎn)。它與所使用的錫膏類型和元器件類型密切相關(guān)，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。回流時(shí)間回流時(shí)間是指PCB板溫度從預(yù)熱溫度升至峰值溫度并保持一定時(shí)間，然后再降至冷卻溫度的時(shí)間。時(shí)間過(guò)短會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)未完全熔化，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)過(guò)大或出現(xiàn)焊料氧化等問(wèn)題。預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度目的影響過(guò)低錫膏無(wú)法充分軟化焊點(diǎn)形成不良，容易產(chǎn)生空焊過(guò)高錫膏過(guò)早熔化錫膏流失，焊點(diǎn)尺寸不均勻，易產(chǎn)生橋接預(yù)熱溫度控制得當(dāng)，可以使錫膏均勻軟化，保證錫膏的流動(dòng)性和潤(rùn)濕性，從而獲得高質(zhì)量的焊點(diǎn)。峰值溫度峰值溫度是回流焊工藝的關(guān)鍵參數(shù)之一，它直接影響著焊點(diǎn)形成的質(zhì)量。峰值溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致焊料過(guò)度熔化，甚至?xí)斐稍骷p壞?；亓鲿r(shí)間回流時(shí)間定義影響回流時(shí)間焊料從固態(tài)到液態(tài)再到固態(tài)的總時(shí)間焊點(diǎn)形成質(zhì)量，焊點(diǎn)尺寸，焊點(diǎn)強(qiáng)度回流時(shí)間是影響焊點(diǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)之一。過(guò)短的回流時(shí)間會(huì)導(dǎo)致焊料未完全熔化，焊點(diǎn)形成不完整，影響焊點(diǎn)強(qiáng)度。而過(guò)長(zhǎng)的回流時(shí)間則會(huì)導(dǎo)致焊料過(guò)度熔化，甚至揮發(fā)，造成焊點(diǎn)過(guò)大或形成空洞，同樣不利于焊點(diǎn)質(zhì)量?；亓骱负更c(diǎn)成型分析焊點(diǎn)潤(rùn)濕性焊點(diǎn)潤(rùn)濕性是焊料與基材之間接觸的程度，影響焊點(diǎn)質(zhì)量。潤(rùn)濕性越好，焊點(diǎn)越穩(wěn)定。焊點(diǎn)形狀焊點(diǎn)形狀取決于焊料的特性、基材類型和回流焊工藝參數(shù)。理想的形狀通常是圓形或凸形，確保良好的電氣連接和機(jī)械強(qiáng)度。潤(rùn)濕性定義潤(rùn)濕性是指焊料在焊點(diǎn)形成過(guò)程中與基材的接觸程度。影響因素焊料的表面張力、基材的表面能、焊料與基材之間的相互作用力。重要性良好的潤(rùn)濕性保證焊料與基材之間形成牢固的金屬鍵合。焊點(diǎn)形狀理想形狀光滑、圓形、均勻，連接可靠，無(wú)空洞。常見(jiàn)缺陷凸起、塌陷、毛刺，會(huì)影響元器件的可靠性。影響因素錫膏、元器件、溫度、時(shí)間等。焊點(diǎn)尺寸焊點(diǎn)高度焊點(diǎn)高度是指焊點(diǎn)頂端到基板表面的垂直距離。它反映了焊料在回流焊過(guò)程中熔化后的膨脹程度。焊點(diǎn)寬度焊點(diǎn)寬度是指焊點(diǎn)在基板表面上的水平尺寸。它反映了焊料在回流焊過(guò)程中向周?chē)鷶U(kuò)散的程度。焊點(diǎn)間距焊點(diǎn)間距是指相鄰焊點(diǎn)之間的距離。它與元器件的尺寸、焊盤(pán)間距等因素有關(guān)。焊點(diǎn)形狀焊點(diǎn)形狀應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，通常為圓形或橢圓形。不規(guī)則形狀的焊點(diǎn)可能導(dǎo)致連接不良或應(yīng)力集中。焊點(diǎn)微觀組織11.焊點(diǎn)界面金屬互連界面影響焊點(diǎn)強(qiáng)度和可靠性。22.焊料相焊料相決定焊點(diǎn)的熔點(diǎn)和機(jī)械性能。33.擴(kuò)散層擴(kuò)散層影響焊點(diǎn)的抗氧化性和抗腐蝕性。44.缺陷空洞、裂紋等缺陷會(huì)影響焊點(diǎn)的強(qiáng)度和可靠性?；亓骱纲|(zhì)量控制要點(diǎn)溫度控制回流焊溫度控制至關(guān)重要，影響焊點(diǎn)質(zhì)量和可靠性。精確控制溫度曲線，保證焊接過(guò)程穩(wěn)定。錫膏印刷錫膏印刷精度直接影響焊點(diǎn)質(zhì)量。印刷過(guò)程控制好錫膏體積、厚度、位置，避免空焊、虛焊問(wèn)題。元件貼裝元器件貼裝精度