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回流焊影响SMT的因素有哪些?
发布时间:
2024/08/27
回流焊工艺是将涂有焊膏、贴装元器件的PCB，经过回流焊炉焊接完成干燥、预热、熔化、冷却、凝固的焊接过程。
一、PCB焊盘设计
如果PCB焊盘设计正确，少量的贴装歪斜可以在回流焊时由于熔融焊料表面张力的作用而得到纠正(称为自定位或自校正作用)。
二、焊膏的质量
焊膏是回流焊工艺的必备材料，它是由合金粉末(颗粒)和膏状助焊剂载体均匀混合成的糊状焊料。其中合金颗粒是形成焊点的主要成分，助焊剂的作用是去除焊料表面的氧化层，提高润湿性。
三、元器件的质量与性能
元器件的质量与性能直接影响回流焊的导通率。作为回流焊的对象之一，必须具备的最基本的一点就是耐高温性。而有些元器件会具有比较大的热容量，对焊接也有很大的影响，比如通常的PLCC、QFP与分立芯片相比，元器件的热容量要大，焊接大面积的元器件比小面积的元器件要困难得多。
四、焊接过程的过程控制
1、温度曲线的建立
温度曲线提供了一种直观的方法来分析一个元器件在整个回流焊过程中的温度变化。这对于获得最佳的可焊性、避免元器件因超温而损坏，以及保证焊接质量都非常有用。
2、预热段
此段的目的是将常温的PCB尽快加热到第二特定的目标。加热的速度应控制在合适的范围内，如果太快，会产生热冲击，板卡和元器件都可能受损。太慢，溶剂挥发不充分，影响焊接质量。由于升温速度较快，SMA内后期温区的温度差异较大。为防止热冲击损坏元件，一般规定最大升温速度为4℃/s。但通常的升温速度设定为1-3℃/s。典型的升温速度为2℃/s。
3.保温段
保温段是指温度从120℃-150℃升至焊膏熔点的区域。其主要目的是稳定SMA内元件的温度，使温差最小化。在此区域停留足够的时间使较大元件的温度追上较小元件，并确保焊膏中的助焊剂充分蒸发。到保温段结束时，焊盘、焊球和元件引脚上的氧化物被去除，整个电路板的温度达到平衡。
4. 回流段
在此区域加热器温度设置为最高温度，使元件温度快速升至峰值温度。在回流段焊接的峰值温度取决于所用焊膏的不同，一般建议为焊膏熔点温度加上20-40℃。对于熔点为183℃的63Sn/37Pb焊膏和熔点为179℃的Sn62/Pb36/Ag2焊膏，峰值温度一般为210-230℃，回流时间不宜过长，以防止对SMA产生不良影响。理想的温度曲线是超过焊膏熔点的“尖端区域”覆盖最小面积。
5.冷却段
在此段内锡膏内的铅和锡粉已熔化并充分润湿待连接表面，应尽可能快地冷却，这样有利于获得光亮的焊点并具有良好的形状和较低的接触角。冷却速度慢会导致更多的分解锡进入板内，从而产生灰色、粗糙的焊点。在极端情况下，会导致焊接不良，削弱结合力。
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