各種類型回流焊設備介紹
發布時間:2022-08-29 瀏覽:次(cì) 責(zé)任編輯:晉力達
由於(yú)電子產品的小(xiǎo)型化,出現了片狀元件,傳統的焊接(jiē)方(fāng)法已(yǐ)經不能滿足需要。首(shǒu)先,混合集成電路的組裝采用回流焊工藝,需要組裝焊接的元器件多為片式電容、片式電感、貼裝晶體管和二(èr)極管。隨著SMT技術的發展,出現了各種各樣的SMC元件和SMD器件。回流焊工藝技術和設備作為SMT技術的一部分(fèn),也得到相應的發展,應用越來越廣泛(fàn),幾乎(hū)在所有的電子產品中(zhōng)都有應(yīng)用。但是回流焊技術圍(wéi)繞裝備的改(gǎi)進經曆了以(yǐ)下幾個發展階段。
1。熱板,推板傳導(dǎo)回流焊(hàn)
這種回流焊爐是由傳送帶或推板下麵的熱源加熱,基板上的元器件是通過熱(rè)傳導加熱的。它(tā)用於陶瓷(Al2O3)基板厚膜電路(lù)的單麵組裝。陶(táo)瓷襯底隻(zhī)有附著(zhe)在傳送帶上才能獲得足夠的熱量。其結構(gòu)簡(jiǎn)單,價格便宜。我國一些厚膜電路廠在80年代初引進了這種設備。
2.紅外輻射回流焊
這些回(huí)流焊爐中(zhōng)的大多數是傳送帶,但是傳送帶(dài)僅用於支撐和傳(chuán)送襯底(dǐ)。它(tā)們的加熱方式(shì)以紅外熱源為主,爐內溫度均勻,網孔比前者大,適用於回流焊雙麵組裝基板的(de)聯合加熱。這(zhè)種回流焊 furnace可以說是回流焊 furnace的基本型。在(zài)國內應用廣泛,價格(gé)相對便宜。
3.紅外加熱風回流焊
這種回流焊爐是在IR爐的基礎上,加入熱空氣,使爐內溫度更加均勻。單獨用紅外輻射加熱時,發現在同樣的加熱環境下,不同的材料(liào)和顏色吸收的熱量不同,即公式(1)中的Q值不同,得到的溫(wēn)升δ T也(yě)不同。比如IC等SMD的封裝是黑色酚醛或環氧,而引線(xiàn)是白色金屬。單純加熱時,引線加熱風可使溫度更均勻,克服吸熱差和陰影不良(liáng)。IR+熱風回流焊(hàn)爐在國際上已經廣泛使用。
4.氮(dàn)氣回流焊
隨著組裝密度的提高和細間距組裝技術的出現,產生了充氮(dàn)回流焊工藝(yì)和設備,提高了回流焊的質量和良率,成為回流焊的發展方向。氮氣回流焊具有(yǒu)以下優點:
(1)防止和減少氧化
(2)改善焊(hàn)接潤濕性,加快潤濕速(sù)度。
(3)減(jiǎn)少焊球的產(chǎn)生,避免橋接,獲得上(shàng)市焊接質量。
獲得良好的焊接質量(liàng)尤為重要。使用活性助焊劑(jì)較低的焊膏,還可(kě)以提(tí)高(gāo)焊(hàn)點性能,減少基材變(biàn)色。但其缺(quē)點是成(chéng)本明顯增加,隨氮氣量增加而增加。當你需要在爐內達到1000ppm氧含量和50ppm氧含量時,對氮氣的需求有天壤之別。如今,所有焊膏製造商(shāng)都致力於(yú)開發能夠在高氧(yǎng)含(hán)量的氣氛中(zhōng)進(jìn)行良好焊接的免洗焊膏,從而減少(shǎo)氮氣的消耗。
對於將氮氣引入回流焊,必須進行成本效益分析(xī)。其好處包括產(chǎn)品產量、質量改進(jìn)、返工或維(wéi)修成本降低(dī)等。一個完整的分(fèn)析往往會發現,氮氣的引入並沒有增加最終成本,相反,91在线精品一区在线观看還(hái)能從中受益。
目前使用(yòng)的爐子多為強製(zhì)熱風循環式(shì),這種爐子不容易控製氮氣的消耗。有幾種方法(fǎ)可以減少氮氣的消耗和爐子入口和出口的開口麵積。很(hěn)重要的(de)一點是用隔斷、卷簾或(huò)類似(sì)裝置擋住出入口空間不用(yòng)的部分。另一種方法是利用(yòng)熱氮層比空氣輕,不易混(hún)合的原理,在設計爐子(zǐ)時,使加熱室高於進出口。因此,在加熱室中形成了自(zì)然的氮層(céng),這減少了氮的補償量並保持了所需的純度。
5。雙麵回流焊
雙麵PCB一直相當受歡迎,而當它逐漸越來越(yuè)受歡迎(yíng)的時候,它變得如此(cǐ)受歡迎,主要是因為(wéi)它為設計師提(tí)供了極其(qí)良好的靈活空間,從而設計出更小、更(gèng)緊湊、成本更低的產品。到(dào)目前為止(zhǐ),雙(shuāng)麵(miàn)板一般都是用回(huí)流焊(hàn)連接上表麵(元件表麵),再用波峰焊焊接下表麵(引腳表麵)。目前一(yī)個趨勢(shì)是趨於雙麵回流焊,但是這個過程還是存(cún)在一些問題。在第二次回流焊工藝中,板的大底部(bù)元(yuán)件可能會脫落,或者底部焊(hàn)點可能(néng)會部(bù)分(fèn)熔化,導致焊點的可靠性問(wèn)題。
發現有幾(jǐ)種方法可以實現雙麵回流焊:一種是用膠水粘上第一麵元素,那(nà)麽當它翻過來第二次進入回流焊時,元素就會固定到位而不會脫落。這種(zhǒng)方法(fǎ)很常見,但是需要額外的設備和操作步驟,增加了成本。第二種方法是使用不(bú)同熔(róng)點(diǎn)的(de)焊料合金。第一表麵(miàn)由較高熔點的(de)合金製成,第二表麵由較低熔點的合金製成。這種(zhǒng)方法的問題是低熔點合金的選擇可能會(huì)受到最終產品工(gōng)作溫度的限製,而高熔點合(hé)金必須升至回流焊,可能(néng)會對元(yuán)器件和PCB本身造成損傷。對於大多數元件,焊點處熔融錫的表麵張(zhāng)力(lì)足以托住底部元件,形成高可靠(kào)性的焊點。元件重量與引腳麵積的比值是(shì)衡量能否成功焊接(jiē)的標準。通常在設計中使用30g/in2。第(dì)三種方法是在爐下部吹冷風,使PCB底部焊點溫度保持在秒回流焊中的熔點以下。但潛(qián)在的(de)問題(tí)是上(shàng)表麵和下表(biǎo)麵的溫差(chà)引起內應力,因此需要有效的措施和工藝(yì)來消除應力(lì),提高可靠性。
這些工(gōng)藝問(wèn)題不是很簡單。但是它們正在被成功地解決。毫(háo)無疑問,在未來幾(jǐ)年(nián)內,雙(shuāng)麵板的數(shù)量和複雜(zá)程度將會間(jiān)歇性地(dì)大幅發(fā)展。
6.通孔回流焊
hole 回流焊有時也稱(chēng)為分類元素回流焊正在逐漸出現。可(kě)以去掉波(bō)峰焊環節,成(chéng)為PCB混裝技術中的一個工藝環節(jiē)。最大的一個優點就是可以利用通孔插件,在發揮表麵貼(tiē)裝製造工藝優勢的同(tóng)時,獲得更好的機械連接強(qiáng)度。為了更大PCB的(de)平整度,所有表麵貼裝元件的引腳都不能與焊盤接觸。同時,即使(shǐ)引腳和焊盤可以接觸,PCB提供的(de)機械強度往往不夠大,在產品的使用過程(chéng)中很容易斷裂,成為故障點。
雖然通孔(kǒng)回流焊可以償還,但是在實際應用中還是有幾個缺點,比如大量的(de)錫膏,會增加助焊劑冷卻對機器的汙染程度,所以需要(yào)有效的助焊劑(jì)殘渣清(qīng)除裝置(zhì)。還有一點就是很多連接器的設計都不是為了(le)承受回流(liú)焊的溫度(dù),早期基於直(zhí)接紅外加熱的爐子已經不適合了。這種爐(lú)子缺乏有效的(de)傳熱效率,無法(fǎ)處理同一PCB上具有複雜幾何外(wài)觀的一般(bān)表麵安裝元件和通孔連接器。隻有(yǒu)大容量、高傳熱的強製對流爐(lú)才能實現通孔回流,這一點已被實踐證明。剩下的問題是如何(hé)確保通孔中的焊膏和元件引腳之間的合適(shì)的回流(liú)焊溫度曲線(xiàn)。隨著工藝和元器件的改進,通(tōng)孔回流焊的使用會越來越多。
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