回流焊中影响焊接质量的因素有哪些

　　影响回流焊质量的工艺参数

　　1、 回流焊温度曲线的建立

　　回流焊温度曲线是指SMA通过回流炉时，SMA上某点的温度随时间变化的曲线。温度曲线提供了一种直观的方法，来分析某个元件在整个回流焊过程中的温度变化情况。这对于获得最佳的可焊性，避免由于超温而对元件造成损坏，以及保证焊接质量都非常有用。温度曲线采用炉温测试仪来测试，如SMT-C20炉温测试仪。

　　2、 回流焊预热段

　　该区域的目的是把室温的PCB尽快加热，以达到第二个特定目标，但升温速率要控制在适当范围以内，如果过快，会产生热冲击，电路板和元件都可能受损；过慢，则溶剂挥发不充分，影响焊接质量。由于加热速度较快，在温区的后段SMA内的温差较大。为防止热冲击对元件的损伤，一般规定最大速度为4℃/s。然而，通常上升速率设定为1-3℃／s。典型的升温速率为2℃／s。

　　3、 回流焊保温段

　　保温段是指温度从120℃-150℃升焊膏熔点的区域。其主要目的是使SMA内各元件的温度趋于稳定，尽量减少温差。在这个区域里给予足够的时间使较大元件的温度赶上较小元件，并保证焊膏中的助焊剂得到充分挥发。到保温段结束，焊盘、焊料球及元件引脚上的氧化物被除去，整个电路板的温度达到平衡。应注意的是SMA上所有元件在这段结束时应具有相同的温度，否则进入到回流段将会因为各部分温度不均产生各种不良焊接现象。

　　4、 回流焊回流段

　　在这区域里加热器的温度设置得高，使组件的温度快速上升值温度。在回流段其焊接值温度视所用焊膏的不同而不同，一般推荐为焊膏的熔点温度加20-40℃。对于熔点为183℃的63Sn／37Pb焊膏和熔点为179℃的Sn62／Pb36／Ag2焊膏，值温度一般为210-230℃，再流时间不要过长，以防对SMA造成不良影响。理想的温度曲线是超过焊锡熔点的“端区”覆盖的面积小。

　　5、 回流焊冷却段

　　这段中焊膏内的无铅锡粉末已经熔化并充分润湿被连接表面，应该用尽可能快的速度来进行冷却，这样将有助于得到明亮的焊点并有好的外形和低的接触角度。缓慢冷却会导致电路板的更多分解而进入锡中，从而产生灰暗毛糙的焊点。在端的情形下，它能引起沾锡不良和减弱焊点结合力。冷却段降温速率般为3-10℃／s，冷却75℃即可。

　　6、 回流焊点桥联

　　回流焊接加热过程中也会产生焊料塌边，这个情况出现在预热和主加热两种场合，当预热温度在几十百度范围内，作为焊料中成分的溶剂即会降低粘度而流出，如果其流出的趋势是十分强烈的，会同时将焊料颗粒挤出焊区外的含金颗粒，在熔融时如不能返回到焊区内，也会形成滞留的焊料球。 除上面的因素外，SMD元件端电是否平整良好，电路线路板布线设计与焊区间距是否规范，阻焊剂涂敷方法的选择和其涂敷精度等都会是造成桥联的原因。

　　7、 回流焊元件立碑

　　片式元件在遭受急速加热情况下发生的翘立，这是因为急热使元件两端存在温差，电端边的焊料完全熔融后获得良好的湿润，而另边的焊料未完全熔融而引起湿润不良，这样促进了元件的翘立。因此，加热时要从时间要素的角度考虑，使水平方向的加热形成均衡的温度分布，避免急热的产生。 防止元件翘立的主要因素有以下几点：

　　①选择粘接力强的焊料，焊料的印刷精度和元件的贴装精度也需提高；

　　②元件的外部电需要有良好的湿润性和湿润稳定性。推荐：温度40℃以下，湿度70％RH以下，进厂元件的使用期不可超过6个月；

　　③采用小的焊区宽度尺寸，以减少焊料熔融时对元件端部产生的表面张力。另外可适当减小焊料的印刷厚度，如选用100μm；

　　④焊接温度管理条件设定也是元件翘立的个因素。通常的目标是加热要均匀，特别在元件两连接端的焊接圆角形成前，均衡加热不可出现波动。

　　8、 回流焊点润湿不良

　　润湿不良是指焊接过程中焊料和电路基板的焊区（铜箔）或SMD的外部电，经浸润后不生成相互间的反应层，而造成漏焊或少焊故障。其中原因大多是焊区表面受到污染或沾上阻焊剂，或是被接合物表面生成金属化合物层而引起的。譬如银的表面有硫化物、锡的表面有氧化物都会产生润湿不良。另外焊料中残留的铝、锌、镉等超过0．005％以上时，由于焊剂的吸湿作用使活化程度降低，也可发生润湿不良。因此在焊接基板表面和元件表面要做好防污措施。选择合适的焊料，并设定合理的焊接温度曲线。

　　回流焊速度对焊接质量的影响

　　一、回流焊导轨运输速度对焊接质量的影响

　　对于PCB线路板来讲，过快或过慢的导轨运输速度会使SMT元器件经历太长或太短的加热时间，造成助焊剂的挥发和焊点吃锡性变化，超过SMT元件所允许的升温速率也将会对元件造成一定程度的损伤。所以在回流焊的运输速度方面，在不同的客户处，我们是在满足标准回流焊曲线的前提下，在尽最大可能满足客户生产要求的前提下，调整出适当的运输速度。

　　二、回流焊热风速度对焊接质量的影响

　　回流焊炉体内热风马达的转速快慢将直接改变单位面积内的热风回流焊中，风速的高低在有些PCB线路板焊接中可以作为一个可调节的工艺因素，但是在目前发展趋势下，单子元器件的小型化，微型化在逐步得到广泛的应用，较强的回流焊风速将会导致小型元器件的位置偏移和掉落到回流焊炉膛内。从表面来看，回流焊人防速度的变化会影响回流焊的热传导能力，但在实际的生产中，风机马达和加热器的失效彩色减少回流焊炉膛内相对热流量的主要因素。所以我们在某些程序上牺牲了风机速度的可调节性，但我们保证了生产中不出现掉件状况。

　　回流焊传输装置对焊接质量的影响

　　回流焊传输装置在回流焊接时的速度快慢和传输装置的质量直接影响到了回流焊接产品的质量和效率，回流焊接产品时温度曲线的调整是直接与回流焊传输装置相结合来调整的。回流焊传输速度过快或者过慢都直接影响到回流焊接产品的质量。

　　回流焊传输导轨如果质量不过关导致受热变形更影响到回流焊接产品的质量。如果回流焊接过程中导轨变形的话很容易造成卡板或整批正在焊接的线路板脱落造成回流焊接产品的报废。

　　回流焊炉的产品传送装置般有两类，种是网式传送带，种是轨道式传送带。根据产品需要用户可自己选择。般的回流炉同时带有这两种传送带，为方便用户使用。传送带的转速是可编程确定的。由于带速直接影响回流焊接的温度曲线。因此带速的稳定性是关重要的。回流焊接炉的带速控制也是闭环控制系统。通过控制传送带的驱动马达的转速来控制带速。

　　除了带速的稳定性外，传送带的机械运动的平稳性也很重要。因为在回流焊正在融化过程时，传送带的振动都会带来焊接缺陷，如元件偏位，焊接虚焊，掉件等问题。保证机械平稳的关键在于传送机构的维护保养的好坏。如链条和齿轮的清洁、润滑，直流电机的电刷的保养等都非常重要。传送带般还配有不间断电源（UPS），它可以在整个炉子电源意外中断时，维持传送带运行5~10分钟，直到把炉内的所有的PCB板送出，避免发生烧板事故。