回流焊原理

一般使用過(guò)回流焊的人都知道回流焊爐的溫區(qū)主要分為四大塊：預(yù)熱區(qū)，保溫區(qū)，回流焊接區(qū)和冷卻區(qū)。

第一預(yù)熱區(qū)的工作原理

預(yù)熱是為了使焊膏活性化，及避免浸錫時(shí)進(jìn)行急劇高溫加熱引起部品不良所進(jìn)行的加熱行為。該區(qū)域的目標(biāo)是把室溫的PCB盡快加熱，但升溫速率要控制在適當(dāng)范圍以內(nèi)，如果過(guò)快，會(huì)產(chǎn)生熱沖擊，電路板和元件都可能受損，過(guò)慢，則溶劑揮發(fā)不充分，影響焊接質(zhì)量。由于加熱速度較快，在溫區(qū)的后段回流焊爐膛內(nèi)的溫差較大。為防止熱沖擊對(duì)元件的損傷，一般規(guī)定最大升溫速度為4℃/S，通常上升速率設(shè)定為1~3℃/S。

第二保溫區(qū)的工作原理

保溫階段的主要目的是使回流焊爐膛內(nèi)各元件的溫度趨于穩(wěn)定，盡量減少溫差。在這個(gè)區(qū)域里給予足夠的時(shí)間使較大元件的溫度趕上較小元件，并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到保溫段結(jié)束，焊盤，焊料球及元件引腳上的氧化物在助焊劑的作用下被除去，整個(gè)電路板的溫度也達(dá)到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這一段結(jié)束時(shí)應(yīng)具有相同的溫度，否則進(jìn)入到回流段將會(huì)因?yàn)楦鞑糠譁囟炔痪a(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。

第三回流焊接區(qū)的工作原理

當(dāng)PCB進(jìn)入回流區(qū)時(shí)，溫度迅速上升使焊膏達(dá)到熔化狀態(tài)。有鉛焊膏63sn37pb的熔點(diǎn)是183℃，無(wú)鉛焊膏96.5Sn3Ag0.5Cu的熔點(diǎn)是217℃。在這一區(qū)域里加熱器的溫度設(shè)置得最高，使組件的溫度快速上升至峰值溫度。再流焊曲線的峰值溫度通常是由焊錫的熔點(diǎn)溫度、組裝基板和元件的耐熱溫度決定的。在回流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同，一般無(wú)鉛最高溫度在230～250℃，有鉛在210～230℃。峰值溫度過(guò)低易產(chǎn)生冷接點(diǎn)及潤(rùn)濕不夠；過(guò)高則環(huán)氧樹脂基板和塑膠部分焦化和脫層易發(fā)生，而且過(guò)量的共晶金屬化合物將形成，并導(dǎo)致脆的焊接點(diǎn)，影響焊接強(qiáng)度。在回流焊接區(qū)要特別注意再流時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng)，以防對(duì)回流焊爐膛有損傷也可能會(huì)對(duì)電子元器件照成功能不良或造成線路板被烤焦等不良影響。

第三冷卻區(qū)工作原理

在此階段，溫度冷卻到固相溫度以下，使焊點(diǎn)凝固。冷卻速率將對(duì)焊點(diǎn)的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。冷卻速率過(guò)慢，將導(dǎo)致過(guò)量共晶金屬化合物產(chǎn)生，以及在焊接點(diǎn)處易發(fā)生大的晶粒結(jié)構(gòu)，使焊接點(diǎn)強(qiáng)度變低，冷卻區(qū)降溫速率一般在4℃/S左右，冷卻至75℃即可。