回流焊技術在電子制造領域并不陌生,我們電腦內使用的各種板卡上的元件都是通過這種工藝焊接到線路板上的,這種設備的內部有一個加熱電路,將空氣或氮氣加熱到足夠高的溫度后吹向已經貼好元件的線路板,讓元件兩側的焊料融化后與主板粘結。這種工藝的優勢是溫度易于控制,焊接過程中還能避免氧化,制造成本也更容易控制。
回流焊技術產生背景:由于電子產品PCB板不斷小型化的需要,出現了片狀元件,傳統的焊接方法已不能適應需要。起先,只在混合集成電路板組裝中采用了回流焊工藝,組裝焊接的元件多數為片狀電容、片狀電感,貼裝型晶體管及二極管等。隨著SMT整個技術發展日趨完善,多種貼片元件(SMC)和貼裝器件(SMD)的出現,作為貼裝技術一部分的回流焊工藝技術及設備也得到相應的發展,其應用日趨廣泛,幾乎在所有電子產品領域都已得到應用。
回流焊發展階段:根據產品的熱傳遞效率和焊接的可靠性的不斷提升,回流焊大致可分為五個發展階段
第一代 熱板傳導回流焊設備:熱傳遞效率最慢,5-30 W/m2K(不同材質的加熱效率不一樣),有陰影效應。
第二代 紅外熱輻射回流焊設備:熱傳遞效率慢,5-30W/m2K(不同材質的紅外輻射效率不一樣),有陰影效應,元器件的顏色對吸熱量有大的影響。
第三代 熱風回流焊設備:熱傳遞效率比較高,10-50 W/m2K,無陰影效應,顏色對吸熱量沒有影響。
第四代 氣相回流焊接系統:熱傳遞效率高,200-300 W/m2K,無陰影效應,焊接過程需要上下運動,冷卻效果差。 第五代 真空蒸汽冷凝焊接(真空汽相焊)系統:密閉空間的無空洞焊接,熱傳遞效率最高,300 W-500W/m2K。
焊接過程保持靜止無震動。冷卻效果優秀,顏色對吸熱量沒有影響。 回流焊根據技術分類:熱板傳導回流焊:這類回流焊爐依靠傳送帶或推板下的熱源加熱,通過熱傳導的方式加熱基板上的元件,用于采用陶瓷(Al2O3)基板厚膜電路的單面組裝,陶瓷基板上只有貼放在傳送帶上才能得到足夠的熱量,其結構簡單,價格便宜。中國的一些厚膜電路廠在80年代初曾引進過此類設備。 紅外(IR)回流焊爐:此類回流焊爐也多為傳送帶式,但傳送帶僅起支托、傳送基板的作用,其加熱方式主要依紅外線熱源以輻射方式加熱,爐膛內的溫度比前一種方式均勻,網孔較大,適于對雙面組裝的基板進行回流焊接加熱。這類回流焊爐可以說是回流焊爐的基本型。在中國使用的很多,價格也比較便宜。
氣相回流焊接:氣相回流焊接又稱氣相焊(VaporPhaseSoldering,VPS),亦名凝熱焊接(condensationsoldering)。加熱碳氟化物(早期用FC-70氟氯烷系溶劑),熔點約215℃,沸騰產生飽和蒸氣,爐子上方與左右都有冷凝管,將蒸氣限制在爐膛內,遇到溫度低的待焊PCB組件時放出汽化潛熱,使焊錫膏融化后焊接元器件與焊盤。美國最初將其用于厚膜集成電路(IC)的焊接,氣柏潛熱釋放對SMA的物理結構和幾何形狀不敏感,可使組件均勻加熱到焊接溫度,焊接溫度保持一定,無需采用溫控手段來滿足不同溫度焊接的需要,VPS的氣相中是飽和蒸氣,含氧量低,熱轉化率高,但溶劑成本高,且是典型臭氧層損耗物質,因此應用上受到極大的限制,國際社會現今基本不再使用這種有損環境的方法。
熱風回流焊:熱風式回流焊爐通過熱風的層流運動傳遞熱能,利用加熱器與風扇,使爐內空氣不斷升溫并循環,待焊件在爐內受到熾熱氣體的加熱,從而實現焊接。熱風式回流焊爐具有加熱均勻、溫度穩定的特點,PCB的上、下溫差及沿爐長方向的溫度梯度不容易控制,一般不單獨使用。自20世紀90年代起,隨著SMT應用的不斷擴大與元器件的進一步小型化,設備開發制造商紛紛改進加熱器的分布、空氣的循環流向,并增加溫區至8個、10個,使之能進一步精確控制爐膛各部位的溫度分布,更便于溫度曲線的理想調節。全熱風強制對流的回流焊爐經過不斷改進與完善,成為了SMT焊接的主流設備。
紅外線+熱風回流焊:20世紀90年代中期,在日本回流焊有向紅外線+熱風加熱方式轉移的趨勢。
審核編輯 黃昊宇
-
pcb
+關注
關注
4322文章
23127瀏覽量
398606 -
焊接
+關注
關注
38文章
3175瀏覽量
59893 -
回流焊
+關注
關注
14文章
470瀏覽量
16788
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論