再流焊技术

zhang_hong

再流焊技术的工艺流程及各种再流焊的优缺点：
2 S; K6 ]' D" L. r+ Z! h5 m再流焊的定义：通过包镀、成形、印刷、浸渍等方法，预先将适量的焊料置于需要钎焊的部位，再用红外线、热风及激光等不同热源加热该部位，使焊料熔化进行钎焊的方法。
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再流焊技术的工艺过程：首先，在印制线路板的正面，利用金属掩模印刷焊料浆料(焊膏)图形，由于预敷焊膏的量取决于金属掩模的厚度以及掩模蚀刻开口的面积，为确保回流焊之后最恰当的焊料量，应针对搭载不同器件的导体焊盘的形状以及搭载不同部件的连接部位的形状，根据金属掩模的厚度，设计最佳蚀刻掩模的开口面积。下一步，对于那些需要搭载在印制板正面的大型封装等较重的器件，为防止其在第二次背面回流焊时脱落，需要预固定，为此还需预涂粘结剂。再利用全自动高速贴装机，将片式元件以及SOP、QFP、BGA、CSP封装等表面贴装元器件装载在电路图形的相应电极上，在回流焊加热炉中，印制线路板整体受热，焊料浆料(焊膏)熔化，进而实现片式元件电极、QFP的引脚、倒装片电极凸点、BG批CSP的微球等与导体布线图形上对应焊盘的微互联。与此同时，粘结剂硬化，实现较重器件的预固定。然后，使印制线路板反转，采用与正面相同的方法，在背面印刷焊膏，利用全自动高速贴装机装载各种表面贴装元器件。在回流焊加热炉中，印制线路板整体受热，实现回流焊，完成背面电子元器件的微互联。在此情况下，原正面重量较小的器件即使焊料熔化由于表面张力作用，被吸附于布线板下面，而不会脱落。
6 g$ g, Q% b2 @4 e0 w. c  E各种再流焊的优缺点：
1）红外线回流焊
以红外线作热源的回流焊技术，在电子元器件的实装工程申使用最为广泛。红外线回流焊炉由多根棒状或板状红外线灯作发热体，由发热体发生的红外辐射及对流进行加热。红外线回流焊的热效率高，可急熟、急冷，可任意设定加热曲线，装置易实现小型化。红外线回流焊的缺点是，由于受热不均匀，搭载器件的尺寸、印制线路板的厚度、层数等都会造成温差。在迸人回流焊炉之前，搭载器件及印制线路板一般都要预热，以尽可能保证系统等温。此外，为了解决靠近炉壁附近温度较低的问题，在预热区和回流焊区还需附加侧加热器。回流焊为短时间加热的工艺，为了减少因热容量的差异造成的温差并减少作业周期，回流焊区的温度设定值往往较高，在操作过程中应避免过高的温升。
7 @/ f  ~  g: X* P3 M2）热风（温风）回流焊
1 d" ^# J* q6 Y" j热风(温风)回流焊以预先加热的热空气作热源，利用其循环完成钎焊过程。由于温度设定值在回流焊温度接近，可减少过高温升造成的损害。与其他方式比较，热风(温风)回流焊的升温、降温曲线平缓稳定，但预热及回流焊所用时间较长。与红外线回流焊方式相比，对于印制线路板上大小不同、热容量各异的部件，可达到温度均匀的加热效果。目前，工业上多采用红外线加热与热风加热相组合的方式，取二者之长，既提高效率，又能确保回流焊的质量。
, M' u6 V2 t8 c: Y8 W* I3）气相回流焊
" B( q5 D' G- `9 E, f/ t! ], ?4 H( l* {饱和蒸气凝聚为液体时会放出气化潜热。利用传热系数大的有机溶剂的上述气化潜热作热源，可实现回流焊，人们X称其为蒸气凝聚回流焊。使有机溶剂气化形成饱和蒸气压，将需要加热、回流焊的部件置于其中，利用饱和蒸气凝聚为液体时放出的气化潜热实现加热与回流焊过程。
气相的优点是。钎焊温度由有机溶剂的沸点决定，而后者是固定的，因此可精确控制，不必担心过高温升。无论钎焊部件的尺寸、形状如何，整个系统都可保证均匀加热。钎焊部件不会发生氧化，浸润性良好。为了减小由于快速加热对器件造成的热冲击，一般要在预加热区用红外线等方式对器件等进行预加热。与其他回流焊方式的升温、降温曲线比较，VPS方式可以迅速从预加热温度升高到回流焊温度。本方式中有机溶剂的选择极为关键，其沸点应满足回流焊的要求(一般要求其沸点在215℃左右)、清洁、无毒性，特别是应具有良好的热稳定性和化学稳定性。
4）保护气氛(N2)回流焊
7 I# `1 j3 j: p$ x: E若在热风(温风)回流焊炉中来用氮气气氛，则可保护加热中的浆料及被钎焊件等，便其免受氧化，以保证良好的回流焊特性。此外，还有抑制焊球的发生及飞溅、焊料加热老化等效果。但是，也有报告指出，这种方法容易发生曼哈顿现象。产生这种现象的原因可能如下：一般说来采用N，回流焊的目的是为了降低清洗洁净化要求，因此往往配合以低残渣焊膏，但由于其树脂成分少，粘结力较低；由于N气氛中焊料浸润速度快，片式元件两端焊料完全浸润很容易出现时间差；由于N气氛中焊料表面张力大，因此促使曼哈顿现象发生的力矩大等。