SMT回流焊炉的炉温工艺曲线设置详解

随着科技的进步和人们生活水平的提高,人们对智能电子产品要求是“轻、薄、小、高性能、多功能”,电子产品的小型化和集成化成了其发展的主流方向;表面贴装技术SMT作为第4代封装技术被誉为90年代世界十大新技术之一。

以其成本低、集成度高、电子组件重量轻、易于自动化等优点广泛应用于微电子电路,在SMT制程中,电子元器件通过焊盘锡膏过回流焊融化与PCB印刷电路板刚性连接形成组件。

SMT回流焊温度曲线设置与工艺流程

电子厂SMT回流焊工艺参数对回流焊温度曲线关键指标的影响,为回流焊接工艺参数的设置和调整提供借鉴;SMT表面黏著技術的回流焊温度曲线包括预热、浸潤、回焊和冷卻四个部份,以下为个人在互联网收集整理,如果有误或偏差请各位前辈不吝指教。

电子制造的SMT回流炉焊接,是PCBA电子线路板组装作业中的重要工序,如果没有很好的掌握它,不但会出现许多“临时故障”还会直接影响焊点的寿命。

SMT回流焊测温仪几乎都有了,可是还有很多用户没有对所有产品进行测温认证、调整温度设置;有的用户使用测温了,却没有掌握焊接工艺要点,又无法优化工艺;这样一来,浪费了大量的电费,产品质量也得不到很好的保障!


正确设定回流炉温度曲线节能环保:

 

那么什么是SMT回流焊呢?

SMT回流焊是英文Reflow是通过重新熔化预先配到印制板焊盘上的锡膏软钎焊料,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。回流焊是将元器件焊接到PCB板材上,回流焊是专门针对SMD表面贴装器件的。

回流焊是靠热气流对焊点的作用,胶状的焊剂在一定的高温气流下进行物理反应达到SMD焊接;之所以叫“回流焊”是因为气体在焊机内循环来回流动产生高温达到焊接目的。

SMT电子贴片加工厂在选购SMT回流焊的时候,都希望买到最好的SMT回流焊;术业有专攻,各有所长,各有优缺点。还有各公司的工艺指标侧重点不同,电子厂SMT贴片焊接车间在SMT生产流程中,回流炉参数设置的好坏是影响焊接质量的关键,通过温度曲线,可以为回流炉参数的设置提供准确的理论依据,在大多数情况下,温度的分布受组装电路板的特性、焊膏特性的所用回流炉能力的影响。

 

全热风回流焊是SMT大生产中重要的工艺环节,它是一种自动群焊过程,成千上万个焊点在短短几分钟内一次完成,其焊接质量的优劣直接影响到产品的质量和可靠性,对于数字化的电子产品,产品的质量几乎就是焊接的质量。

优化好SMT回流焊的焊接效果,人们都知道关键是设定回流炉的炉温曲线,有关回流炉的炉温曲线,许多专业文章中均有报导,但面对一台新的全热风回流炉,如何尽快设定回流焊温度曲线呢?这就需要我们首先对所使用的锡膏中金属成分熔点、活性温度等特性有一个全面了解。

对全热风回流炉的结构,包括加热温区的数量、热风系统、加热器的尺寸及其控温精度、加热区的有效长度、冷却区特点、传送系统等应有一个全面认识,以及对焊接对象——表面贴装组件(SMD)尺寸、元件大小及其分布做到心中有数,不难看出,回流焊是SMT工艺中复杂而又关键的一环,它涉及到材料、设备、热传导、焊接等方面的知识。

如何正确的设定回流焊温度曲线:

首先我们要了解回流焊的几个关键的地方及温度的分区情况及回流焊的种类:

影响炉温的关键地方是:

各温区的温度设定数值
各加热马达的温差
链条及网带的速度
锡膏的成份
PCB板的厚度及元件的大小和密度
加热区的数量及回流焊的长度
加热区的有效长度及冷却的特点等

SMT回流炉温区工作原理就是当组装PCB板在金属网式或双轨式输送带上,通过回焊炉各温区段的热冷行程(例如8热2冷之大型机,总长5-6m无铅回焊炉),以达到锡膏熔融及冷却愈合成为焊点的目的。


SMT回流焊的分区情况:

预热区(又名:升温区)——恒温区(保温区/活性区)——回流区——冷却区

初步SMT回流焊炉温设定:


1、看锡膏类型,有铅还是无铅?还要考虑锡膏特性,焊膏是由合金粉末、糊状助焊剂均匀混合而成的膏体。焊膏中的助焊剂(点击助焊剂的特性)主要由溶剂、松香或合成树脂、活性剂及抗垂流剂四类原物质构成。溶剂决定了焊膏所需的干燥时间,为了增加焊膏的粘度使之具备良好流变性加入了合成树脂或松香,活性剂是用来除合金所产生的氧化物以清洁面焊盘,抗垂流剂的加入有助于合金粉末在焊膏中呈现悬浮状态,避免沉降现象。

衡量焊膏品质的因素很多,在实际生产中应重点考虑以下的焊膏特性。

(1)根据电路板表面清洁度的要求决定焊膏的活性与合金含量。

(2)根据锡膏印刷设备及生产环境决定焊膏的粘度、流变性及崩塌特性。

(3)根据工艺要求及元件所能承受的温度决定焊膏的熔点。

(4)根据焊盘的最小脚间距决定焊膏合金粉末的颗粒大小。

2、 看PCB板厚度是多少?此时结合以上1、2点,根据经验就有个初步的炉温了。

3、 再看PCB板材,具体细致设定一下回流区的炉温。

4、 再看PCB板上的各种元器件,考虑元件大小的不同、特殊元件、厂家要求的特殊元件等方面,再仔细设定一下炉温。

5、 还得考虑一下炉子的加热效率,因为当今回流炉有很多种,其加热效率是各个不一样的,所以这一点不应忽视掉。

 

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