再流焊工艺技术的研究

再流焊工艺技术的研究
摘 要 随着表面贴装技术的发展，再流焊越来越受到人们的重
视，本文从多个方面对再流焊工艺进行了较详细的介绍。
关键词 再流焊 表面贴装技术 表面组装组件 温度曲线
再流焊接是表面贴装技术（SMT）特有的重要工艺，焊接
工艺质量的优劣不仅影响正常生产，也影响最终产品的质量和可
靠性。因此对再流焊工艺进行深入研究，并据此开发合理的再流
焊温度曲线，是保证表面组装质量的重要环节。
影响再流焊工艺的因素很多，也很复杂，需要工艺人员在
生产中不断研究探讨，本文将从多个方面来进行探讨。
一、
一、 再流焊设备的发展
在电子行业中，大量的表面组装组件（SMA）通过再流焊
机进行焊接，目前再流焊的热传递方式经历了远红外线--全热风--
红外/ 热风二个阶段。
远红外再流焊
八十年代使用的远红外流焊具有加热快、节能、运作平稳
的特点，但由于印制板及各种元器件因材质、色泽不同而对辐射
热吸收率有很大差异，造成电路上各种不同元器件测验不同部位
温度不均匀，即局部温差。例如集成电路的黑色塑料封装体上会
因辐射被吸收率高而过热，而其焊接部位一银白色引线上反而温
度低产生假焊。另外，印制板上热辐射被阻挡的部位，例如在大
（高）元器件阴影部位的焊接引脚或小元器件就会加热不足而造
成焊接不良。
全热风再流焊
全热风再流焊是一种通过对流喷射管嘴或者耐热风机来迫
使气流循环，从而实现被焊件加热的焊接方法。该类设备在 90
年代开始兴起。由于采用此种加热方式，印制板和元器件的温度
接近给定的加热温区的气体温度，完全克服了红外再流焊的温差
和遮蔽效应，故目前应用较广。
在全热风再流焊设备中，循环气体的对流速度至关重要。
为确保循环气体作用于印制板的任一区域，气流必须具有足够快
的速度。这在一定程度上易造成印制板的抖动和元器件的移位。
此外，采用此种加热方式而言，效率较差，耗电较多。
红外热风再流焊
这类再流焊炉是在 IR 炉基础上加上热风使炉内温度更均
匀，是目前较为理想的加热方式。这类设备充分利用了红外线穿
透力强的特点，热效率高，节电，同时有效克服了红外再流焊的
温差和遮蔽效应，并弥补了热风再流焊对气体流速要求过快而造
成的影响，因此这种 IR+Hot 的再流焊在国际上目前是使用最普
遍的。
随着组装密度的提高，精细间距组装技术的出现，还出现
了氮气保护的再流焊炉。在氮气保护条件下进行焊接可防止氧
化，提高焊接润湿力润湿速度加快，对未贴正的元件矫正人力，
焊珠减少，更适合于免清洗工艺。
二、
二、 温度曲线的建立
温度曲线是指 SMA 通过回炉时，SMA 上某一点的温度随
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。
一个典型的温度曲线如下图所示。
以下从预热段开始进行简要分析。
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