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回流焊是將表面貼裝元件連接到印刷電路板(PCB)的最廣泛使用的方法。 該工藝的目的是通過首先預熱元件/ PCB /焊膏然后熔化焊料而不會由于過熱而損壞來形成可接受的焊點。
導致有效回流焊接過程的關鍵因素如下: -
1. 合適的機器
2. 可接受的回流曲線
3. PCB /元件占位面積設計
4. 使用精心設計的模板小心地印刷PCB
5. 表面貼裝元件的重復放置
6. 質量好的PCB持續發展,元件和焊膏
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合適的機器
· 根據要加工的PCB組件的所需線速度和設計/材料支撐作用,可提供各種類型的回流焊機服務品質。 選定的烤箱需要具有合適的尺寸來處理拾放設備的生產速率服務水平。
線速度可以如下計算: -
線速度(最兄匾慕巧?。?/span>= 每分鐘板數×每塊板的長度
負載系數(板間距)
考慮過程的可重復性非常重要認為,因此'負載系數'通常由機床制造商指定系統,計算如下: -
為了能夠選擇正確尺寸的回流爐,處理速度(下面定義)必須大于計算出的最小線速度。
處理速度= 烘箱加熱長度
處理停留時間
以下是計算以確定正確的烤箱尺寸的示例: -
SMT裝配商希望以每小時180個的速率生產8英寸的電路板交流等。 焊膏制造商建議使用4分鐘更加廣闊,三步曲線。 我需要多長時間在這個吞吐量下處理電路板提高?
每分鐘板數= 3(180 /小時)
每塊板的長度= 8英寸
負載系數= 0.8(兩塊電路板之間有2英寸的空間)
處理停留時間= 4分鐘
計算線速度: (3板/分鐘)x(8英寸/板)
0.8
線速度= 30英寸/分鐘
因此可以使用,回流焊爐必須具有至少每分鐘30英寸的處理速度。
用過程速度方程確定烤箱加熱長度:
30英寸/分鐘= 烘箱加熱長度
4分鐘
烤箱加熱長度= 120英寸(10英尺)
請注意紮實,烤箱的總長度將超過10英尺效高化,包括冷卻部分和傳送帶裝載部分。 計算是用于加熱長度 - 不是整體烤箱長度投入力度。
PCB組件的設計將影響機器的選擇以及規(guī)范中添加的選項發展機遇。 通常可用的機器選項如下: -
1.輸送機類型 - 可以選擇帶有網狀輸送機的機器法治力量,但通常指定邊緣輸送機以使烘箱能夠在線工作并且能夠處理雙面組件全技術方案。 除邊緣輸送機外,通常還包括一個中心板支撐共享,以在回流焊過程中阻止PCB下垂 - 見下文信息化。 當使用邊緣輸送機系統處理雙面組件時,必須注意不要干擾底面上的組件生動。
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2.對流風扇速度的閉環(huán)控制 - 有些表面貼裝封裝如SOD323(見插件)新型儲能,其接觸面積與質量比較小,在回流過程中易受干擾新品技。 傳統風扇的閉環(huán)速度控制是使用此類部件的組件的推薦選項範圍。
3.傳送帶和中心板支撐寬度的自動控制 - 有些機器可以手動調整寬度,但如果有多種不同的組件需要使用不同的PCB寬度進行處理紮實做,則建議使用此選項以保持一致的過程引領作用。
· 可接受的回流曲線
· 為了創(chuàng)建可接受的回流曲線,每個組件都需要單獨考慮臺上與臺下,因為有許多不同的方面會影響回流爐的編程用的舒心。 諸如以下因素:
1. 錫膏的類型
2. PCB材料
3. PCB厚度
4. 層數
5. PCB內的銅量
6.表面安裝組件的數量
7. 表面安裝組件的類型
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為了創(chuàng)建回流曲線,將熱電偶連接到多個位置的樣品組件(通常使用高溫焊料)以測量PCB上的溫度范圍集聚效應。建議至少有一個熱電偶位于印刷電路板邊緣的焊盤上集成,一個熱電偶位于印刷電路板中間的焊盤上。 理想情況下互動講,應使用更多的熱電偶來測量PCB上的全部溫度范圍 - 稱為“Delta T”穩定性。
在典型的回流焊接過程中,通常有四個階段 - 預熱過程中,浸泡去突破,回流和冷卻全面協議。 主要目標是將足夠的熱量傳遞到組件中,以熔化焊料并形成焊點而不會對元件或PCB造成任何損壞具體而言。
預熱 - 在此階段工具,組件,PCB和焊料全部加熱到指定的浸泡或保溫溫度喜愛,注意不要過快加熱(通常不超過2oC/秒 - 檢查焊膏數據表)重要的角色。 加熱過快可能導致組件缺陷,如組件開裂和焊膏飛濺向好態勢,從而在回流期間導致焊球平臺建設。
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浸泡 - 此階段的目的是確保所有組件在進入回流階段之前達到所需溫度。 取決于組件的“質量差異”和組件類型貢獻力量,浸泡通常持續(xù)60到120秒使用。 浸泡階段傳熱效率越高,需要的時間就越少發行速度。
回流焊 - 這是回流爐內的溫度升高到錫膏熔點以上導致其形成液體的階段更加堅強。 焊料保持在其熔點以上(液相線以上的時間)的時間對于確保元件和PCB之間發(fā)生正確的“潤濕”很重要。 時間通常為30到60秒性能,不應超過以避免形成脆性焊點初步建立。 在回流階段控制峰值溫度非常重要,因為一些組件在暴露于過熱的情況下可能會失效供給。
在回流焊過程中使用氮氣應考慮到由于含有強通量焊膏的趨勢的方法。 這個問題實際上不是在氮氣中回流的能力,而是在沒有氧氣的情況下回流的能力保障性。 在氧氣存在下加熱焊料會產生氧化物帶動產業發展,這通常是不可焊接的表面。
冷卻 - 這只是組件冷卻的階段十分落實,但重要的是不要過快冷卻組件 - 通常推薦的冷卻速率不應超過3oC/秒倍增效應。
· PCB /元件占位面積設計
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PCB設計的許多方面都會影響組件的回流性能。 一個例子是連接到組件占用面積的軌道大小 - 如果連接到組件占用面積一側的軌道大于另一側擴大,則可能導致熱量不平衡多樣性,導致該部件“墓碑”,如下所示: -
另一個例子是“銅平衡” - 許多PCB設計使用大面積銅區(qū),如果將PCB放入面板以輔助制造過程全會精神,則會導致銅不平衡重要的作用。 這可能會導致面板在回流期間發(fā)生翹曲,因此推薦的解決方案是在面板的廢棄區(qū)域添加“銅平衡”不難發現,如下所示: -
有關其他注意事項,請參閱“制造設計” 。
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使用精心設計的模板小心地印刷PCB
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表面貼裝組裝中較早的工藝步驟對有效的回流焊接工藝至關重要科普活動。 錫膏印刷工藝是確保錫膏一致沉積在PCB上的關鍵創新延展。 在這個階段的任何錯誤都會導致不希望的結果,因此需要對此過程進行完整的控制以及有效的模板設計 長期間。
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表面貼裝元件的重復放置
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組件放置變化 |
表面安裝元件的放置必須是可重復的基本情況,因此需要一臺可靠,維護良好的拾放機器高端化。 如果組件包沒有以正確的方式教授力量,可能會導致機器視覺系統不能以相同的方式看到每個部件,因此會觀察到位置的變化提單產。 這將導致回流焊接過程后的結果不一致深入實施。
所有組件貼片機將具有指定的“貼裝精度”,例如: -
35um(QFPs)至60um(芯片)@ 3 sigma
選擇正確的噴嘴以便放置元件類型也很重要 - 下面可以看到一系列不同的元件放置噴嘴: -
· 質量好的PCB發展空間,元件和焊膏
· 過程中使用的所有項目的質量必須很高效果,因為任何質量差的東西都會導致不良結果。 根據PCB的制造工藝及其存儲方式足了準備,PCB的表面處理可能導致回流焊接過程中的可焊性差合作關系。 下面是一個例子,當PCB上的表面光潔度很差時可以看到導致被稱為“黑色襯墊”的缺陷:
高品質的PCB表面處理 |
TARNISHED PCB |
以類似的方式深刻內涵,表面安裝元件引線的質量可能很差增強,這取決于制造工藝和存儲方法。
儲存和處理會嚴重影響焊膏的質量適應能力。 如果使用質量差的焊膏更優美,結果可能如下所示: -
結論
深圳市銘華航電SMT貼片加工:確實存在每種組件的理想回流焊曲線。 回流焊接過程可能需要耗費大量時間進行設置防控,但對于確保所有組件都完全焊接而不受損壞至關重要成效與經驗。 由于可接受的溫度范圍降低到錫鉛組件,因此在對無鉛組件進行分析時更為重要堅實基礎。 使用精心設計的配置文件將產生一個可重復的過程稍有不慎,持續(xù)提供所需的結果 - 值得花費額外的時間和精力。
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