回流焊炉温测试仪的操作规范

2021-04-17 11:41:56 admin 3

        由于电子线路板小型化的需要,出现了片状元件。传统的焊接方法已不能满足需要。首先,将回流焊工艺应用于混合集成电路板的组装。大部分元件是片式电容器、片式电感、安装晶体管和二极管。随着SMT技术的发展,出现了各种SMC和SMD。作为SMT技术的一部分,回流焊技术和设备得到了发展。它已广泛应用于电子产品的几乎所有领域,围绕设备的改进,回流焊技术经历了以下几个发展阶段。

        1热板和推板热板传导回流焊:

        这种回流焊炉温测试仪依靠传送带或推板下方的热源,通过导热的方式对基板上的元件进行加热,用于厚膜电路与陶瓷(Al2O3)基板的单面组装。只有将陶瓷基板粘贴在传送带上,才能获得足够的热量。结构简单,价格便宜。我国一些厚膜电路厂早在80年代初就引进了这种设备。

        2红外辐射回流焊:

        这种回回流焊炉温测试仪多为输送带式,但输送带仅支撑和运输基板。其加热方式主要依靠红外热源辐射加热。炉内温度较前一种方式更均匀,网孔更大,适用于双面组装基板的回流焊加热。这种回流焊炉可以说是回流焊炉的基本类型。在我国应用广泛,价格相对便宜。

        3、热风回流焊:

        这种回流焊炉是在红外炉的基础上,加入热风使炉内温度更加均匀。当仅采用红外辐射加热时,发现在相同的加热环境下,不同的材料和颜色吸收的热量不同,即:(1)式中Q值不同,由此产生的温升Δt也不同。例如,IC等SMD的封装为黑色酚醛树脂或环氧树脂,当金属简单加热时,引线为白色,引线的温度低于其黑色SMD体的温度。红外+热风回流炉在世界范围内得到了广泛的应用。

        4氮气(N2)回流焊:

        随着装配密度的提高和细间距装配技术的出现,充氮回流焊工艺和设备应运而生,提高了回流焊的质量和成品率,已成为回流焊的发展方向。氮气回流焊具有以下优点:

        (1) 防止和减少氧化

        (2) 提高焊接润湿力,加快润湿速度

        (3) 减少焊球的产生,避免桥接,获得良好的焊接质量

        使用活性助焊剂含量较低的焊膏对获得所列焊接质量尤为重要。同时,还可以提高焊点的性能,减少基材的变色。但其缺点是成本明显增加。随着施氮量的增加,成本增加。当需要达到1000ppm氧气含量和50ppm氧气含量时,对氮气的需求量是不同的。当今的焊膏生产厂家都致力于开发高氧气氛下能进行良好焊接的无焊膏,从而可以降低氮的消耗。

        为了在回流焊中引入氮气,有必要进行成本效益分析。它的好处包括产品的产量、质量的提高、返工或维修成本的降低等。一个完整和正确的分析往往表明,氮的引入并不会增加最终成本,相反,我们可以从中受益。

        目前使用的加热炉多为强制热风循环式。在这种炉中控制氮的消耗是不容易的。减少氮气消耗和炉膛进出口开孔面积有几种方法。最重要的一点是使用隔板、卷帘或类似的装置来阻挡进出口空间中未使用的部分。另一种方法是利用热氮层比空气轻、不易混合的原理,使加热室高于进出口设计炉膛时,在加热室内形成天然氮层,减少了氮气的补偿量,保持了所需的纯度。

        5双面回流焊

        双面印刷电路板已经相当流行,并逐渐变得越来越流行。其流行的主要原因是它为设计师提供了极好的弹性空间,从而设计出体积更小、结构紧凑、价格低廉的产品。到目前为止,双面板通常是在顶部(元件表面)回流焊,然后在底部(引脚表面)波峰焊。目前有双面回流焊的趋势,但在这一过程中仍存在一些问题。在第二次回流焊过程中,大板的底部可能掉落,或者底部焊点可能部分熔化,这可能导致焊点的可靠性问题。

        研究发现,实现双面回流焊的方法有几种:一种是用胶水粘在元件的第一面上,当元件翻转进入第二次回流焊时,元件会固定到位而不会脱落。这种方法非常常见,但需要额外的设备和操作步骤,这增加了成本。第二种是使用不同熔点的焊料合金。第一面采用高熔点合金,第二面采用低熔点合金。这种方法的问题是,低熔点合金的选择可能会受到最终产品工作温度的限制,而高熔点合金必然会提高回流焊温度,从而对元器件和PCB本身造成损坏。对于大多数组件,焊点的表面张力足以抓住底部组件,形成高度可靠的焊点。构件重量与销钉面积之比是衡量这种焊接能否成功的标准。设计中一般采用30g/in2的标准。第三种方法是在炉下部吹入冷空气,使PCB底部焊点的温度保持在二次回流焊时低于熔点的第二级。但潜在的问题是由于顶部和底部之间的温差,导致内部应力。需要有效的方法和过程来消除应力,提高可靠性。

        这些过程问题不是很简单。但他们正在被成功地解决。毫无疑问,在未来几年,双面板的数量和复杂性都将有很大的发展。

        6通孔回流焊

        通孔回流焊,有时被称为分类元件回流焊,正在逐渐出现。它可以去除波峰焊环节,成为PCB混装工艺中的一个工艺环节。SMT最大的优点之一就是可以充分发挥SMT制造工艺的优势,采用通孔插件获得更好的机械连接强度。对于大尺寸印刷电路板,平面度不能使表面贴装元件的所有引脚与焊盘接触。同时,即使插脚和垫子可以接触,其提供的机械强度往往不够大,在产品使用中容易被分离成为故障点。

        通孔回流焊虽然能取得一定的效果,但在实际应用中仍存在着焊膏量大、焊剂挥发和冷却等缺点,增加了对机器的污染程度,因此需要一种有效的去除残余焊剂的装置。另一点是,许多连接器的设计不能承受回流焊的温度。早期采用直接红外加热的加热炉是不合适的。这种加热炉缺乏有效的传热效率来处理同一PCB上具有复杂几何外形的普通表面贴装元件和通孔连接器的能力。只有大容量、高传热的强制对流炉才能实现通孔回流焊,实践证明了这一点。剩下的问题是如何确保在通孔中的焊膏和元件引脚之间有适当的回流温度曲线。随着工艺和元器件的改进,通孔回流焊将得到越来越多的应用。

        

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