回流焊也稱(chēng)再流焊，是SMT的關(guān)鍵工序，回流焊的工藝就是將涂覆有錫膏、貼裝元器件的PCB，經(jīng)過(guò)回流焊完成干燥、預熱、熔化、冷卻凝固的焊接過(guò)程。在焊接過(guò)程中常常會(huì )出現橋聯(lián)、立碑和缺焊或少焊的缺陷，造成這種焊接缺陷的原因除了回流焊工藝的因素還有其他的外在因素，接下來(lái)就揭秘回流焊影響SMT加工品質(zhì)的4大因素。

 一、PCB焊盤(pán)設計

回流焊的焊接質(zhì)量與PCB焊盤(pán)設計有直接的的關(guān)系。如果PCB焊盤(pán)設計正確,貼裝時(shí)少量的歪斜可以在回流焊時(shí)由于熔融焊錫表面張力的作用而得到糾正(稱(chēng)為自定位或自校正效應)；相反，如果PCB焊盤(pán)設計不正確，即使貼裝位置十分準確，回流焊后反而會(huì )出現元件位置偏移、吊橋等焊接缺陷。

二、錫膏的質(zhì)量

錫膏是回流焊工藝必需材料，它是由合金粉末（顆粒）與糊狀助焊劑載體均勻混合而成的膏狀焊料。其中合金顆粒是形成焊點(diǎn)的主要成分，助焊劑則是去除焊接表面氧化層，提高潤濕性。確保錫膏的質(zhì)量對焊接品質(zhì)有著(zhù)重要的影響。

三、元器件的質(zhì)量和性能

元器件作為SMT貼裝的重要組成元素，其質(zhì)量和性能直接影響回流焊接直通率。作為回流焊接的對象之一，必須具備最基本的一點(diǎn)就是耐高溫。而且有些元器件的熱容量會(huì )有比較大，對焊接也有大的影響，例如通常PLCC、QFP與一個(gè)分立片狀元件相比熱容量要大，焊接大面積元件就比小元件更困難些。

四、焊接過(guò)程工藝控制

1、溫度曲線(xiàn)的建立

溫度曲線(xiàn)是指SMA通過(guò)回流爐時(shí)，SMA上某一點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)。溫度曲線(xiàn)提供了一種直觀(guān)的方法，來(lái)分析某個(gè)元件在整個(gè)回流焊過(guò)程中的溫度變化情況。這對于獲得最佳的可焊性，避免由于超溫而對元件造成損壞，以及保證焊接質(zhì)量都非常有用。溫度曲線(xiàn)采用爐溫測試儀來(lái)測試，如SMT-C20爐溫測試儀。

2、預熱段

該區域的目的是把室溫的PCB盡快加熱，以達到第二個(gè)特定目標，但升溫速率要控制在適當范圍以?xún)?，如果過(guò)快，會(huì )產(chǎn)生熱沖擊，電路板和元件都可能受損；過(guò)慢，則溶劑揮發(fā)不充分，影響焊接質(zhì)量。由于加熱速度較快，在溫區的后段SMA內的溫差較大。為防止熱沖擊對元件的損傷，一般規定最大速度為4℃/s。然而，通常上升速率設定為1-3℃/s。典型的升溫速率為2℃/s。

3、保溫段

保溫段是指溫度從120℃-150℃升至焊膏熔點(diǎn)的區域。其主要目的是使SMA內各元件的溫度趨于穩定，盡量減少溫差。在這個(gè)區域里充足的時(shí)間使較大元件的溫度趕上較小元件，并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到保溫段結束，焊盤(pán)、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去，整個(gè)電路板的溫度達到平衡。應注意的是SMA上所有元件在這一段結束時(shí)應具有相同的溫度，否則進(jìn)入到回流段將會(huì )因為各部分溫度不均產(chǎn)生各種不良焊接現象。

4、回流段

在這一區域里加熱器的溫度設置得最高，使組件的溫度快速上升至峰值溫度。在回流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同，一般推薦為焊膏的熔點(diǎn)溫度加20-40℃。對于熔點(diǎn)為183℃的63Sn/37Pb焊膏和熔點(diǎn)為179℃的Sn62/Pb36/Ag2焊膏，峰值溫度一般為210-230℃，再流時(shí)間不要過(guò)長(cháng)，以防對SMA造成不良影響。理想的溫度曲線(xiàn)是超過(guò)焊錫熔點(diǎn)的“尖端區”覆蓋的面積最小。

5、冷卻段

這段中焊膏內的鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潤濕被連接表面，應該用盡可能快的速度來(lái)進(jìn)行冷卻，這樣將有助于得到明亮的焊點(diǎn)并有好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會(huì )導致電路板的更多分解而進(jìn)入錫中，從而產(chǎn)生灰暗毛糙的焊點(diǎn)。在極端的情形下，它能引起沾錫不良和減弱焊點(diǎn)結合力。冷卻段降溫速率一般為3-10℃/s，冷卻至75℃即可。

                                                 回流焊工藝流程圖

回流焊接是SMT工藝中復雜而關(guān)鍵的工藝，涉及到自動(dòng)控制、材料、冶金等多種比較深的科學(xué)，造成焊接缺陷的原因是很多得，要想獲得更好的焊接品質(zhì)，還需要深入去研究，并不斷在實(shí)踐中總結。