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再流�
閱讀�17795�(shí)間:2011-07-10 22:37:13

  再流焊Reflow soldring,通過(guò)重新熔化�(yù)先分配到印制板焊�(pán)上的膏狀軟釬焊料,實(shí)�(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤(pán)之間�(jī)械與電氣連接的軟釬焊。按一定速度將PCB上的焊膏升溫,焊膏中的金屬粉沫熔化成液�,在焊�(pán)與元件引腳或端接的金屬面上回�、浸�(rùn),隨著溫度下降在元件引腳或端接與焊�(pán)之間形成錫點(diǎn),�(dá)到連接元件與底板的目的.

原理

再流焊的溫度曲線

  從溫度曲線(�(jiàn)�1)分析再流焊的原理:�(dāng)PCB�(jìn)入升溫區(qū)(干燥區(qū))時(shí),焊膏中的溶劑、氣體蒸�(fā)�,同�(shí),焊膏中的助焊劑�(rùn)濕焊�(pán)、元器件端頭和引�,焊膏軟�、塌�、覆蓋了焊盤(pán),將焊盤(pán)、元器件引腳與氧氣隔�;PCB�(jìn)入保溫區(qū)�(shí),使PCB和元器件得到充分的預(yù)�,以防PCB突然�(jìn)入焊接高溫區(qū)而損壞PCB和元器件;當(dāng)PCB�(jìn)入焊接區(qū)�(shí),溫度迅速上升使焊膏�(dá)到熔化狀�(tài),液�(tài)焊錫�(duì)PCB的焊�(pán)、元器件端頭和引腳潤(rùn)濕、擴(kuò)�、漫流或回流混合形成焊錫接點(diǎn);PCB�(jìn)入冷卻區(qū),使焊點(diǎn)凝固。此�(shí)完成了再流焊�

分類(lèi)

  1) 按再流焊加熱區(qū)域可分為兩大�(lèi)�

  a �(duì)PCB整體加熱�

  b �(duì)PCB局部加��

  2) �(duì)PCB局部加熱再流焊可分為:

  激光再流焊、聚焦紅外再流焊、光束再流焊 � 熱氣流再流焊 �

  3) �(duì)PCB整體加熱再流焊可分為�

  熱板再流�、紅外再流焊、熱�(fēng)再流�、熱�(fēng)加紅外再流焊、氣相再流焊�

特點(diǎn)

  1) 元器件受到的熱沖擊小�

  2) 能控制焊料的施加��

  3) 有自定位效應(yīng)(self alignment)—當(dāng)元器件貼放位置有一定偏離時(shí),由于熔融焊料表面張力作�,當(dāng)其全部焊端或引腳與相�(yīng)焊盤(pán)同時(shí)被潤(rùn)濕時(shí),在表面張力作用�,自�(dòng)被拉回到近似目標(biāo)位置的現(xiàn)��

  4) 焊料中不�(huì)混入不純物,能正確地保證焊料的組��

  5) 可在同一基板�,采用不同焊接工藝�(jìn)行焊��

  6) 工藝�(jiǎn)�,焊接質(zhì)量高�

工藝要求

  1) 要設(shè)置合理的再流焊溫度曲線并定期做溫度曲線的�(shí)�(shí)�(cè)��

  2) 要按照PCB�(shè)�(jì)�(shí)的焊接方向�(jìn)行焊��

  3) 焊接�(guò)程中�(yán)防傳送帶震動(dòng)�

  4) 必須�(duì)首塊印制板的焊接效果�(jìn)行檢��

  檢查焊接是否充分、焊�(diǎn)表面是否光滑、焊�(diǎn)形狀是否呈半�?tīng)?、錫球和殘留物的情況、連焊和虛焊的情況。還要檢查PCB表面顏色變化等情況。并根據(jù)檢查�(jié)果調(diào)整溫度曲��

  在整批生�(chǎn)�(guò)程中要定�(shí)檢查焊接�(zhì)��

注意事項(xiàng)

  1.加熱速度用來(lái)衡量被加熱物體溫度升高的快慢.它常用℃/S為單�.由于焊膏中焊劑和溶劑的化�(xué)特性及焊膏的流變性受溫度的變化及其變化速度影響.所以在再流焊中,它的升溫速度�(yīng)該在某適中范圍內(nèi),�?yàn)榧訜崴俣扔杉訜釥t溫度和傳送速度共同決定�,故在再流焊過(guò)程中�(yīng)�(yán)格控制爐溫及傳送速度.

  2.�(yù)熱區(qū)的峰值溫�

  電路板在加熱爐的起始區(qū)(也叫預(yù)熱區(qū))內(nèi)�(jìn)行加�.為了避免�(guò)分烘烤焊膏及超過(guò)FR-4電路板上的環(huán)氧樹(shù)脂的玻璃�(zhuǎn)變溫�,�(yīng)確保�(yù)熱區(qū)�(nèi)電路板及焊膏的峰值溫度不超過(guò)120�.

  3.超過(guò)焊料熔點(diǎn)的時(shí)�

  在焊�(diǎn)處焊料應(yīng)高于熔點(diǎn)溫度,并保持一段時(shí)�.這�(gè)�(shí)間過(guò)�,則熔化的焊錫�(méi)有充分的�(shí)間回�、浸�(rùn)焊盤(pán)和引�;�(shí)間過(guò)�(zhǎng),則損壞電路板上的熱靈敏元�.而且在焊料與焊盤(pán)和引腳的基金屬之間將形成�(guò)厚的金屬間化�,降低可焊性和焊點(diǎn)的抗疲勞�(qiáng)�.

  4.峰值再流焊溫度

  再流焊期�,焊點(diǎn)的峰值溫度高到足以使適量的焊劑起作用.焊料流動(dòng)以獲得良好的浸潤(rùn)效果.但是溫度也不�(yīng)高到�(dǎo)致元件和電路板損壞或變色的程�.

  5.冷卻速度

  在再流焊�,焊點(diǎn)的冷卻速度十分重要,�?yàn)樵谝欢ǚ秶�?nèi),冷卻速度越快,焊料的晶粒尺寸越�,因而抗疲勞�(qiáng)度越�.

  綜上所�,焊接溫度的分布是再流焊成功與否的�(guān)�.因此,我�?cè)诠ぷ髦袘?yīng)�(jīng)常檢查各段的溫度,并嚴(yán)格控制各段溫度在�(guī)定的范圍�(nèi).并應(yīng)注意傳送速度的穩(wěn)定于�(guī)定范圍內(nèi),才能保障焊接溫度的正確分�.升溫�(guò)�,�(huì)出現(xiàn)空洞.�(yù)熱時(shí)間過(guò)短或�(yù)熱溫度過(guò)�,�(huì)出現(xiàn)吸吮�(xiàn)象(焊料脫落�.脫焊是由于元件引腳與焊盤(pán)的溫度在回流焊中不同而引起的.加熱�(guò)快或冷卻速度�(guò)快會(huì)引起熱沖�,這是�?yàn)闆](méi)有足夠的�(shí)間使元件的中心和表面�(dá)到相同的溫度.

�(zhì)量的影響因素

  (1) PCB焊盤(pán)�(shè)�(jì)

  SMT的組裝質(zhì)量與PCB焊盤(pán)�(shè)�(jì)有直接的、十分重要的�(guān)系。如果PCB焊盤(pán)�(shè)�(jì)正確,貼裝時(shí)少量的歪斜可以在再流焊時(shí),由于熔融焊錫表面張力的作用而得到糾正(�(chēng)為自定位或自校正效應(yīng));相反,如果PCB焊盤(pán)�(shè)�(jì)不正確,即使貼裝位置十分�(zhǔn)�,再流焊后反而會(huì)出現(xiàn)元件位置偏移、吊橋等焊接缺陷�

  (2) 焊膏�(zhì)量及焊膏的正確使�

  焊膏中的金屬微粉含量、金屬粉末的含氧�、黏度、觸變性都有一定要��

  如果金屬微粉含量�,再流焊升溫時(shí)金屬微粉隨著溶劑、氣體蒸�(fā)而飛�;如金屬粉末的含氧量�,還�(huì)加劇飛濺,形成焊錫球,同�(shí)還會(huì)引起不潤(rùn)濕等缺陷。另�,如果焊膏黏度過(guò)低或焊膏的保形性(觸變性)不好,印刷后焊膏圖形�(huì)塌陷,甚至造成粘�,再流焊�(shí)也會(huì)形成焊錫球、橋接等焊接缺陷�

  焊膏使用不當(dāng),例如從低溫柜取出焊膏直接使�,由于焊膏的溫度比室溫低,產(chǎn)生水汽凝�(jié),再流焊升溫�(shí),水汽蒸�(fā)帶出金屬粉末,在高溫下水汽會(huì)使金屬粉末氧�,飛濺形成焊錫球,還�(huì)�(chǎn)生潤(rùn)濕不�、等�(wèn)��

  (3) 元器件焊端和引腳、印制電路基板的焊盤(pán)�(zhì)�

  �(dāng)元器件焊端和引腳、印制電路基板的焊盤(pán)氧化或污�,或印制板受潮等情況�,再流焊�(shí)�(huì)�(chǎn)生潤(rùn)濕不良、虛�,焊錫球、空洞等焊接缺陷�

  (4) 焊膏印刷�(zhì)�

  �(jù)資料�(tǒng)�(jì),在PCB�(shè)�(jì)正確、元器件和印制板�(zhì)量有保證的前提下,表面組裝質(zhì)量問(wèn)題中�70%的質(zhì)量問(wèn)題出在印刷工藝�

  (5) SMT元器�

  保證貼裝�(zhì)量的三要素:

  a 元件正確

  b 位置�(zhǔn)�

  c 壓力(貼片高度)合適�

  (6) 再流焊溫度曲�

  溫度曲線是保證焊接質(zhì)量的�(guān)�,實(shí)�(shí)溫度曲線和焊膏溫度曲線的升溫斜率和峰值溫度應(yīng)基本一致�160℃前的升溫速率控制�1~ 2�/s。如果升溫斜率速度太快,一方面使元器件及PCB受熱太快,易損壞元器�,易造成PCB變形。另一方面,焊膏中的熔劑揮�(fā)速度太快,容易濺出金屬成�,產(chǎn)生焊錫球;峰值溫度一般設(shè)定在比合金熔�(diǎn)�30~40℃左右(�63Sn/37Pb焊膏的熔�(diǎn)�183�,峰值溫度應(yīng)�(shè)置在215℃左右),再流時(shí)間為60~90s。峰值溫度低或再流時(shí)間短,會(huì)使焊接不充分,不能生成一定厚度的金屬間合金層。嚴(yán)重時(shí)�(huì)造成焊膏不熔。峰值溫度過(guò)高或再流�(shí)間長(zhǎng),使金屬間合金層�(guò)�,也�(huì)影響焊點(diǎn)�(qiáng)度,甚至?xí)p壞元器件和印制板�

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