SMT关键工序-再流焊工艺控制

中际赛威高科技培训系列SMTSMT关键工序关键工序--再流焊工艺控制再流焊工艺控制顾霭云顾霭云PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建香Ìwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列内容内容1.1.再流焊定义再流焊定义2.2.再流焊原理再流焊原理3.3.再流焊工艺特点再流焊工艺特点4.4.再流焊的分类再流焊的分类5.5.再流焊的工艺要求再流焊的工艺要求6.6.影响再流焊质量的因素影响再流焊质量的因素7.7.如何正确测试再流焊实时温度曲线如何正确测试再流焊实时温度曲线8.8.如何正确分析与优化再流焊温度曲线如何正确分析与优化再流焊温度曲线9.9.双面回流焊工艺控制双面回流焊工艺控制10.10.再流焊炉的维护再流焊炉的维护11.11.SMTSMT焊接质量与焊接质量与常见的焊接缺陷分析及预防对策常见的焊接缺陷分析及预防对策PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建香Ìwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列1.1.再流焊定义再流焊定义n再流焊Reflowsoldring，通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。•印刷•注射滴涂•电镀•预制焊片•高速机•多功能高精机•异形专用机•手工贴片•热板•红外•热风•热风加红外•气相再流焊PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建}}www.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列2.2.再流焊原理再流焊原理110℃130℃155℃185℃240℃250℃90℃PCB入口出口100℃130℃155℃175℃200℃210℃90℃传送带速度：60cm/min温度℃焊接时间峰值温度210~230183150.1~2℃/s2~4min10030~60s60~90s＜2℃/s1.2~3.5℃/s＜4℃/s升温区预热区回流区冷却区时间min60~90s60~90s快速升温区（浸润区）37Pb/63Sn铅锡焊膏再流焊温度曲线PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建}www.fineprint.cn从温度曲线分析再流焊的原理：当PCB进入升温区（干燥区）时，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘，将焊盘、元件焊端与氧气隔离；PCB进入保温区时，使PCB和元器件得到充分的预热，以防PCB突然进入焊接高温区而损坏PCB和元器件；在助焊剂活化区，焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元件焊端，并清洗氧化层；当PCB进入焊接区时，温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡润湿PCB的焊盘、元件焊端，同时发生扩散、溶解、冶金结合，漫流或回流混合形成焊锡接点；PCB进入冷却区，使焊点凝固。此时完成了再流焊。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列3.3.再流焊工艺特点再流焊工艺特点(a)(a)自定位效应自定位效应（（selfalignmentselfalignment））——当元器件贴放位置当元器件贴放位置有一定偏离时，由于熔融焊料表面张力作用，当其全部有一定偏离时，由于熔融焊料表面张力作用，当其全部焊端或引脚与相应焊盘焊端或引脚与相应焊盘同时被润湿同时被润湿时，在表面张力作用时，在表面张力作用下，自动被拉回到近似目标位置的现象；下，自动被拉回到近似目标位置的现象；PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建香Ìwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列自定位效应（自定位效应（selfalignmentselfalignment））再流焊前再流焊后再流焊中PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列(b)(b)每个焊点的焊料成分与焊料每个焊点的焊料成分与焊料量是固定的量是固定的n再流焊工艺中，焊料是预先分配到印制板焊盘上的，每个焊点的焊料成分与焊料量是固定的，因此再流焊质量与工艺的关系极大。特别是印刷焊膏和再流焊工序，严格控制这些关键工序就能避免或减少焊接缺陷的产生。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建香Ìwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列4.4.再流焊的分类再流焊的分类1)1)按再流焊加热区域可分为两大类：按再流焊加热区域可分为两大类：a对PCB整体加热；b对PCB局部加热。2)2)对对PCBPCB整体加热再流焊可分为：整体加热再流焊可分为：n热板再流焊、红外再流焊、热风再流焊、热风加红外再流焊、气相再流焊。3)3)对对PCBPCB局部加热再流焊可分为：局部加热再流焊可分为：n激光再流焊、聚焦红外再流焊、光束再流焊、热气流再流焊。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建香Ìwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列整体加热再流焊整体加热再流焊PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列局部加热再流焊局部加热再流焊热丝回流焊热丝回流焊热气流回流焊热气流回流焊激光回流焊激光回流焊感应回流焊感应回流焊inductioncoileddycurrentHFcurrent储能回流焊储能回流焊PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列传热的三种基本方式传热的三种基本方式热传导、热对流和热辐射热传导、热对流和热辐射nn传导传导————热板、热丝热丝再流焊、气相再流nn对流对流————热风、热气流再流焊nn辐射辐射————激光、红外、光束再流焊nn实际情况下，所有传导方式都以不同的比例同时存在实际情况下，所有传导方式都以不同的比例同时存在！！PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建香Ìwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列实际情况下，所有传导方式都以不同实际情况下，所有传导方式都以不同的比例同时存在的比例同时存在！！nn实际传热过程一般都不是单一的传热方式，如火焰实际传热过程一般都不是单一的传热方式，如火焰对炉壁的传热，就是辐射、对流和传导的综合，而对炉壁的传热，就是辐射、对流和传导的综合，而不同的传热方式则遵循不同的传热规律。为了分析不同的传热方式则遵循不同的传热规律。为了分析方便，人们在传热研究中把三种传热方式分解开方便，人们在传热研究中把三种传热方式分解开来，然后再加以综合。来，然后再加以综合。nn热风炉是热风炉是热对流和热传导的结果，还存在少量热辐射存在少量热辐射nn红外炉主要是热辐射，也存在少量红外炉主要是热辐射，也存在少量热对流和热传导PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建香Ìwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列在全热风回流焊炉中BGA：只有周边焊球有热对流，中间焊球主要是热传导PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建晦www.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列红外炉与热风炉红外炉与热风炉n红外炉主要是辐射传导，其优点是热效率高，温度陡度大，易控制温度曲线，双面焊时PCB上、下温度易控制。其缺点是温度不均匀。在同一块PCB上由于器件的颜色和大小不同、其温度就不同。为了使深颜色器件周围的焊点和大体积元器件达到焊接温度，必须提高焊接温度。n热风炉主要是对流传导。其优点是温度均匀、焊接质量好。缺点是PCB上、下温差以及沿焊接炉长度方向温度梯度不易控制。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建香Ìwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列汽相回流焊汽相回流焊(VPS)(VPS)接技术接技术原理：原理：将含有碳氟化物的液体加热至沸点（约将含有碳氟化物的液体加热至沸点（约215215℃℃）汽化后产生蒸）汽化后产生蒸汽。利用蒸汽做为传热媒介。将完成贴片的基板放入蒸汽炉中，通汽。利用蒸汽做为传热媒介。将完成贴片的基板放入蒸汽炉中，通过凝结的蒸汽将热量（潜热）传递热量进行焊接。过凝结的蒸汽将热量（潜热）传递热量进行焊接。nn先在烘箱中预热先在烘箱中预热130130～～150150℃℃→→放下吊篮放下吊篮VPSVPS中中2020～～40s40s→→吊篮上升吊篮上升加热器加热器碳氟化物液体碳氟化物液体冷却水控温系统（冷却水控温系统（77～～1515℃℃））22级或级或33级级冷凝管冷凝管过虑净化系统过虑净化系统立式立式VPSVPS炉原理示意图炉原理示意图回流蒸汽温度回流蒸汽温度215215℃℃覆盖层蒸汽温度覆盖层蒸汽温度4747～～4848℃℃PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列适合批量生产适合批量生产传送带流水式汽相回流焊炉传送带流水式汽相回流焊炉PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列汽相回流焊的优缺点汽相回流焊的优缺点优点：（汽相回流焊可能成为无铅回流焊的一种选择）优点：（汽相回流焊可能成为无铅回流焊的一种选择）nn温度控制准确，并可以采用不同沸点的加热介质满足各种产品不同温度控制准确，并可以采用不同沸点的加热介质满足各种产品不同的焊接温度。的焊接温度。nn无氧环境，整个无氧环境，整个SMASMA温度均匀，不受元件布局影响，焊接质量好，温度均匀，不受元件布局影响，焊接质量好，适用于航天、军工等高可靠和复杂产品适用于航天、军工等高可靠和复杂产品。最早用于厚膜电路。。最早用于厚膜电路。nn热转换效率高，可快速加温。热转换效率高，可快速加温。缺点：缺点：成本高（材料损失，设备成本高，被焊接的成本高（材料损失，设备成本高，被焊接的SMASMA需要预热）。需要预热）。nn覆盖层蒸汽是透明无色的，目视检查困难。覆盖层蒸汽是透明无色的，目视检查困难。nn较易发生立碑和吸锡等问题。较易发生立碑和吸锡等问题。nn可能会产生有毒气体，例如氢氟酸（可能会产生有毒气体，例如氢氟酸（HFHF）及多种氟稀类物质。）及多种氟稀类物质。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建香Ìwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列5.5.再流焊的工艺要求再流焊的工艺要求1)设置合理的温度曲线并定期做温度曲线的实时测试。2)要按照PCB设计时的焊接方向进行焊接。3)焊接过程中严防传送带震动。4)必须对首块印制板的焊接效果进行检查。n检查焊接是否充分、焊点表面是否光滑、焊点形状是否呈半月状、锡球和残留物的情况、连焊和虚焊的情况。还要检查PCB表面颜色变化等情况。并根据检查结果调整温度曲线。n在整批生产过程中要定时检查焊接质量。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建香Ìwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列高质量高质量＝＝高直通率高直通率＋高可靠（寿命保证＋高可靠（寿命保证））nn不提倡检查不提倡检查--返修或淘汰的返修或淘汰的--贯做法，更不容忍错误发生。贯做法，更不容忍错误发生。nn任何返修工作都可能给成品质量添加不稳定的因素。任何返修工作都可能给成品质量添加不稳定的因素。再流焊质量要求再流焊质量要求PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建香Ìwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列返修的潜在问题返修的潜在问题返修工作都是具有破坏性的返修工作都是具有破坏性的……特别是当前特别是当前组装密度越来组装密度越来越高，组装难度越来越大越高，组装难度越来越大尽量避免返修，或控制其不良后果尽量避免返修，或控制其不良后果！！返修返修会缩短产品寿命会缩短产品寿命过去我们通常认为，补焊和返修，使焊点更加牢固，看起来更加完美，可以提高电子组件的整体质量。但这一传统观念并不正确。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建æwww.fineprint.cn中际赛威高科技培训系列6.6.影响再流焊质量的因素影响再流焊质量的因素n再流焊是SMT关键工艺之一。表面组装的质量直接体现在再流