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回流焊和波峰焊的区别

时间:2021-11-08 00:56:16 作者:smtkt 点击:

回流焊是指通过加热融化预先涂布在焊盘上的焊锡膏,实现预先贴装在焊盘上的电子元器件的引脚或焊端和pcb上的焊盘电气互连,以达到将电子元器件焊接在PCB板上的目的。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的焊接;所以叫“回流焊”,因为气体在焊机内循环流动产生高温达到焊接,回流焊一般分为预热区、加热区和冷却区。

一.回流焊

一般的表面贴装工艺分三步:印刷机施加焊锡膏--->贴片机贴装元器件--->回流焊焊接

(1.) 印刷机施加焊锡膏
其目的是将适量的锡膏均匀的涂在PCB的焊盘上,保证贴片元件与PCB相对应的焊盘在回流焊接时,达到良好的电气连接。

焊膏是由合金粉末、糊状焊剂和些添加剂混合而成的具有定黏性和良好触便特性的膏状体。常温下,由于焊膏具有定的黏性,可将电子元器件粘贴在PCB的焊盘上,在倾斜角度不是太大,也没有外力碰撞的情况下,般元件是不会移动的,当焊膏加热到定温度时,焊膏中的合金粉末熔融再流动,液体焊料浸润元器件的焊端与PCB焊盘,冷却后元器件的焊端与焊盘被焊料互联在起,形成电气与机械相连接的焊点。

(2.) 贴装元器件
本工序是用贴装机或手工将片式元器件准确的贴装到印好焊膏或贴片胶的PCB表面相应的位置。贴装方法有二种,其对比如下:

(1)贴装机使用情况优点与缺点:机器印刷、批量较大、供货周期较紧、经费足够、大批量生产、生产效率高、使用工序复杂、投资较大!

(2)手动印刷、中小批量生产、产品研发、 操作简便、成本较低、生产效率须依操作的人员的熟练程度,人工手动贴装主要工具:真空吸笔、镊子、IC吸放对准器、低倍体视显微镜或放大镜等。

(3.) 回流焊接

回流焊接过程:首先PCB进入140℃~160℃的预热温区时,焊膏中的溶剂、气体蒸发掉,同时,焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件焊端和引脚,焊膏软化、塌落,覆盖了焊盘,将焊盘、元器件引脚与氧气隔离;并使表贴元件得到充分的预热,接着进入焊接区时,温度以每秒2-3℃际标准升温速率迅速上升使焊膏达到熔化状态,液态焊锡在PCB的焊盘、元器件焊端和引脚润湿、扩散、漫流和回流混合在焊接界面上生成金属化合物,形成焊锡接点;后PCB进入冷却区使焊点凝固。

由于回流焊工艺有"再流动"及"自定位效应"的特点,使回流焊工艺对贴装精度要求比较宽松,比较容易实现焊接的高度自动化与高速度。同时也正因为再流动及自定位效应的特点,回流焊工艺对焊盘设计、元器件标准化、元器件端头与印制板质量、焊料质量以及工艺参数的设置有更严格的要求。

清洗是利用物理作用、化学反应去除被清洗物表面的污染物、杂质的过程。论是采用溶剂清洗或水清洗,都要经过表面润湿、溶解、乳化作用、皂化作用等,并通过施加不同方式的机械力将污物从表面组装板表面剥离下来,然后漂洗或冲洗干净,后吹干、烘干或自然干燥。

回流焊作为SMT生产中的关键工序,合理的温度曲线设置是保证回流焊质量的关键。不恰当的温度曲线会使PCB板出现焊接不全、虚焊、元件翘立、焊锡球过多等焊接缺陷,影响产品质量。

锡膏不同选择的回流焊温度也不同,有铅焊锡的熔点一般为180°,无铅焊锡的熔点一般为210°左右

将熔化的软钎焊料(铅锡合金),经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波,使预先装有元器件的印制板通过焊料波,实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘间机械与电气连接的软钎焊。波峰焊机主要是由运输带,助焊剂添加区,预热区和波锡炉组成,其主要材料是焊锡条。

二.波峰焊

使用泵机将熔化的焊料喷流成焊料波峰,然后将需要焊接的电子元器件的引脚通过焊料波峰,实现电子元器件和pcb板的电气互连。波峰焊流程:将元件插入相应的元件孔中 →预涂助焊剂→预烘(温度90-1000C,长度1-1.2m)→波峰焊(220-2400C)→ 切除多余插件脚 → 检查。文章末尾视频帮助理解

三.回流焊和波峰焊的区别

(1)回流焊工艺是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的锡膏,实现表面元器件引脚与印制板焊盘间机械与电气连接;而波峰焊是通过锡槽将锡条溶成液态,利用电机搅动形成波峰,让PCB与部品焊接起来,一般用在手插件的焊接和smt的胶水板。

(2)波峰焊适用于手插板和点胶板,而且要求所有元件要耐热,过波峰表面不可以有曾经SMT锡膏的元件,SMT锡膏的板子就只可以过再流焊,不可以用波峰焊(双面贴片过回流焊接炉有两种工艺,一种是双面锡膏,一种一面锡膏,一面红胶两种流程都差不多都是一面贴完先焊,然后再焊另一面。因为无论锡膏还是红胶固化以后的熔解温度都大于回流焊的温度,所以都不会因为温度掉件的。但锡膏面是不能再过波峰焊的,但红胶面可以再过波峰焊。)

(3)波峰焊与回流焊工艺不同:波峰焊要先喷助焊剂,再经过预热,焊接,冷却区。

(4)波峰焊主要用于焊接插件;回流焊主要焊贴片式元件

四.其他

1.PCB经过回流焊时有时会采用红胶工艺,红胶仅仅起到固定元件的作用,红胶需要经过波峰焊才能焊接

2.那么在什么情况下选择锡膏工艺?什么情况下选择红胶工艺?

进行单面或双面贴片不需要过波峰焊的产品,就使用全锡膏工艺。单面贴片并且贴片面插件(未贴片面为插件焊接面)的产品贴片面使用锡膏工艺、插件面使用波峰焊。贴片面与插件焊接面在同一面时,贴片使用红胶工艺。大部分情况下,只有贴片面需要过波峰焊时才做红胶工艺。例外:有时锡膏工艺时也使用红胶。如某些排插座单独使用锡膏焊接,回流时会有偏移,通常是在底座或PCB先点涂胶水以帮助固定。