浅谈回流焊接技术的工艺流程

随着电子产品元器件及PCB板不断小型化的趋势，片状元件的广泛应用使得传统焊接方法逐渐难以满足需求，回流焊接技术因此越来越受到重视。回流焊接以其高效、稳定的特点，成为电子制造领域不可或缺的工艺之一。下文将详细介绍回流焊接技术的工艺流程，并探讨相关注意事项。

一、焊接的基本要求

高质量的焊接应满足以下五项基本要求：

适当的热量：确保所有焊接面的材料有足够的热能使它们熔化和形成金属间界面（IMC），同时控制热量以避免材料热损坏和IMC层过厚。

良好的润湿：润湿是形成理想焊点形状的重要条件，不良润湿往往意味着焊点结构不理想，影响焊点寿命。

适当的焊点大小和形状：焊点的大小和形状需符合焊端结构要求，以确保焊点的机械强度和寿命。

受控的锡流方向：熔化的焊锡必须按所需方向流动，以确保焊点形成受控。

焊接过程中焊接面不移动：焊接过程中焊端需保持不动，以避免影响焊点形状和质量。

此外，回流焊接还需特别注意及时挥发印刷工艺后无用的锡膏中的化学成分，特别是在双面焊接工艺中。

二、回流焊机工艺技术的优势

热冲击小：回流焊接采用精准印刷锡膏，局部加热熔化方式，被焊接的元器件受到的热冲击相对较小，不易因过热而损坏。

避免桥接等缺陷：仅在焊接部位施放焊料并局部加热，避免了桥接等焊接缺陷。

焊料纯净：焊料一次性使用，无杂质，保证了焊点的质量，锡膏按点涂布，利用率高损耗小。

三、回流焊机工艺流程介绍

回流焊加工主要针对表面贴装的板，其流程可分为单面贴装和双面贴装两种：

A. 单面贴装流程

预涂锡膏：使用丝网印刷或点涂等方式，将焊膏均匀涂抹在PCB板的焊盘上。

贴片：分为手工贴装和机器自动贴装，将电子元件放置在PCB板的相应位置上，确保元件放置的准确性和一致性。

回流焊：将贴装好的PCB板放入回流焊设备中，通过设定的温度曲线进行加热焊接。焊膏中的焊料粉末熔化并扩散到元件引脚和PCB板上的铜箔之间，形成焊接点。

检查及电测试：对焊接好的PCB板进行目视或使用相关检测设备进行检查，确认焊接质量是否符合要求，并进行电测试。

B. 双面贴装流程

A面预涂锡膏：在PCB板的A面均匀涂抹焊膏。

A面贴片：将电子元件放置在A面的相应位置上。

A面回流焊：进行A面的回流焊接。

B面预涂锡膏：在PCB板的B面均匀涂抹焊膏。

B面贴片：将电子元件放置在B面的相应位置上。

B面回流焊：进行B面的回流焊接。

检查及电测试：对焊接好的PCB板进行全面检查和电测试。

回流焊的核心环节在于利用外部热源加热，使焊料熔化而再次流动浸润，完成电路板的焊接过程。常见的温度曲线包括预热升温、浸润保温、焊接区、和冷却区四个阶段，每个阶段的温度和时间控制都至关重要。

四、回流焊接工艺故障和曲线的关系

回流焊接工艺中的每个阶段都可能产生特定的故障模式。例如：

预热阶段：设置不当可能导致气爆、溅锡引起的焊球、材料受热冲击损坏等问题。

恒温阶段：可能产生热坍塌、连锡桥接、高残留物、焊球、润湿不良、气孔、立碑等故障。

助焊阶段：相关问题包括焊球、润湿不良、虚焊等。

焊接阶段：设置不当可能导致润湿不良、吸锡、缩锡、焊球、IMC形成不良、立碑、过热损坏、冷焊、焦炭、焊端溶解等问题。

冷却阶段：设置不当可能影响焊点寿命，若马上进入清洗工艺，还可能造成清洁剂内渗而难以清洗的问题。

五、回流焊机的注意事项

人身安全：操作人员必须摘下厂牌及挂饰，袖子不能过于松垮，以防发生危险。

高温防护：操作时需注意高温，避免烫伤。

温区及速度设置：不可随意设置回流焊的温区及速度，需按照工艺要求进行模拟测试实际炉温，精确控制。

室内通风：确保室内通风良好，排烟筒应通向窗户外面，以避免有害气体积聚。

设备维护：定期对回流焊设备进行维护和保养，确保设备正常运行和良好状态。

焊膏选择：根据实际需求选择合适的焊膏，注意焊膏的保存和使用条件。

PCB板清洁：定期对PCB板进行清洁，去除表面的杂质和氧化物，以确保焊接质量。

六、结论

回流焊接技术以其高效、稳定的特点，在电子制造领域发挥着重要作用。通过精确控制温度曲线、选择合适的焊膏和助焊剂、提高元件贴装精度等措施，可以确保回流焊接的质量。同时，操作人员需严格遵守安全操作规程，定期对设备进行维护和保养，以保障生产安全和焊接质量的稳定性。随着电子产品元器件和PCB板不断小型化的需求增加，回流焊接技术将迎来更加广阔的发展前景。

审核编辑 黄宇