简单介绍回流焊接工艺

回流焊接工艺是一种在硬件设计和PCB设计中广泛应用的焊接技术，特别是在组装表面安装器件（SMD）和通孔器件（PTH）时。本文将深入探讨这一工艺的关键要素、重要考虑因素以及优化方法。 回流炉是实现回流焊接的核心设备，它的主要任务是确保组件和所有引脚位置均匀受热。由于不同器件的热容量差异，例如异形或通孔器件往往比平面SMD器件更难均匀加热，因此选择合适的回流炉至关重要。通常，强制对流系统比红外（IR）系统更能有效地为这些复杂组件提供热量，因为它能更均匀地传递热量。 回流焊接过程中，温度曲线的设定是决定焊接质量的关键。为了减少PCB组件上的温差（ΔT），采用独立的顶部和底部加热控制是有益的。例如，在处理拥有高堆叠25脚DSUB连接器的主板时，可能需要提高底部温度，降低顶部温度，以避免组件过热。在液相线以上的停留时间应足够长，以便助焊剂能充分挥发，这可能需要延长标准的温度曲线。 为了确保焊接质量，需要进行严格的温度曲线监控和控制。这包括防止空洞或气泡的形成，这些可能是由于升温速率过快导致的。同时，要关注板上不同元件之间的温度分布，确保小元件和大元件之间的温差在可接受范围内。此外，元件自身的热兼容性也应纳入考虑，以防止因温度差异导致的潜在问题。 升温速率是另一个关键参数，因为它影响锡膏的黏度变化。在加热过程中，锡膏的黏度会随着温度的升高而降低，助焊剂的挥发则会使其黏度增加。保持适当的升温速率有助于维持锡膏黏度的平衡，这对防止锡膏在元件引脚顶端堆积至关重要。图1展示了一个优化后的温度曲线例子，其中熔化的锡膏能完全回流到通孔内，形成坚固的焊点。 除了上述因素，回流峰值温度和冷却速度同样重要。峰值温度应足以熔化焊料合金，但又不至于损坏组件。快速冷却可以提高焊接强度，但过快可能会导致应力损伤。因此，这些参数都需要根据具体组件和应用进行精细调整。 回流焊接工艺是一门精细的艺术，涉及多个变量的精确控制。通过理解并优化这些参数，工程师能够确保电子产品的可靠性和长期稳定性。定期进行截面切片分析，监测实际的焊接效果，也是验证和改进回流焊接工艺有效性的重要手段。