SMT加工的焊接過程主要是依靠回流焊工藝來完成，SMT工廠對于回流焊的品質(zhì)要求一般都是比較高的，焊接質(zhì)量將會直接影響到整體的SMT貼片加工質(zhì)量的評估。SMT貼片加工的回流焊質(zhì)量會直接影響到PCBA的焊接質(zhì)量和產(chǎn)品的使用可靠性等。但是，在SMT貼片加工中過回流焊時(shí)，有時(shí)會出現(xiàn)一些品質(zhì)問題，降低產(chǎn)品良率。要想改善回流焊的焊接質(zhì)量首先就要知道回流焊的品質(zhì)受到哪些因素的影響。

作為深圳地區(qū)比較知名的SMT貼片加工廠，精鴻益電路認(rèn)為SMT貼片中回流焊的質(zhì)量受許多要素的影響，最重要的要素是回流焊爐的溫度曲線及焊錫膏的成分參數(shù)?，F(xiàn)在常用的高性能再流焊爐，已能比較方便地準(zhǔn)確操控、調(diào)整溫度曲線，相比之下，在高密度與小型化的趨勢中，焊錫膏的印刷就成了回流焊質(zhì)量的關(guān)鍵。

一、焊錫膏的影響因素

焊錫膏合金粉末的顆粒形狀與窄距離器材的焊接質(zhì)量有關(guān)，焊錫膏的粘度與成分也必須選用恰當(dāng)。別的，焊錫膏一般冷藏儲存，取用時(shí)待康復(fù)到室溫后，才能開蓋，要特別注意防止因溫差使焊錫膏混入水汽，需求時(shí)用攪拌機(jī)攪勻焊錫膏。

1、冷焊通常是再流焊溫度偏低或再流區(qū)的時(shí)間不足;

2、連錫電路板或元器件受潮，含水分過多易引起錫爆產(chǎn)生連錫;

3、錫珠預(yù)熱區(qū)溫度爬升速度過快(一般要求,溫度上升的斜率小于3度每秒);

4、裂紋一般是降溫區(qū)溫度下降過快(一般有鉛焊接的溫度下降斜率小于4度每秒);

這段中焊膏內(nèi)的鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潮濕被連接外表，應(yīng)該竭盡可能快的速度來進(jìn)行冷卻，這樣將有助于得到亮堂的焊點(diǎn)并有好的外形和低的觸摸視點(diǎn)。緩慢冷卻會導(dǎo)致電路板的更多分化而進(jìn)入錫中，然后產(chǎn)生暗淡粗糙的焊點(diǎn)。在端的景象下，它能引起沾錫不良和減弱焊點(diǎn)結(jié)合力。冷卻段降溫速率般為3-10℃／s，冷卻75℃即可。

1、傳輸系統(tǒng)：防導(dǎo)軌變形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)輸穩(wěn)定可靠；

2、冷卻系統(tǒng)：全新專利結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)制風(fēng)冷及水冷結(jié)構(gòu)可升級互換，維護(hù)保養(yǎng)方便快捷，冷卻區(qū)溫度顯示可調(diào)；

3、模塊式結(jié)構(gòu)，便于清潔及維護(hù)；前后回風(fēng)設(shè)計(jì)，有效防止溫區(qū)之間氣流影響，保證溫控精度；長壽命高性能熱風(fēng)馬達(dá)，變頻器控制，熱風(fēng)馬達(dá)風(fēng)速可調(diào)；

4、手動+電動調(diào)寬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，配置緊急手動傳輸結(jié)構(gòu)，以防斷電燒壞爐膛內(nèi)的PCB；

5、大尺寸：在機(jī)體外形尺寸不變的情況下，能處理更大尺寸的PCB板，雙軌可同時(shí)過板300mm，雙軌過單板可以達(dá)到550mm

二、焊接設(shè)備的影響

貼片SMT加工中電路板的傳送一般是通過傳送帶來進(jìn)行的，回流焊設(shè)備的傳送帶震動過大也有可能影響到回流焊品質(zhì)。

三、回流焊工藝的影響

在排除了焊錫膏印刷工藝與SMT貼片工藝的品質(zhì)異常之后，回流焊工藝本身也會導(dǎo)致以下品質(zhì)異常：

1、冷焊通常是回流焊溫度偏低或再流區(qū)的時(shí)間不足。

2、錫珠預(yù)熱區(qū)溫度爬升速度過快。

3、連錫電路板或元器件受潮，含水分過多易引起錫爆產(chǎn)生連錫。

4、裂紋一般是降溫區(qū)溫度下降過快。

四、爐溫曲線

在所有影響到回流焊品質(zhì)的因素中爐溫曲線算是最重要的因素之一了，但是現(xiàn)在常用的高性能回流焊爐，已能比較方便地精確控制、調(diào)整溫度曲線。

回流焊的焊接有四大溫區(qū)，分別為預(yù)熱區(qū)，恒溫區(qū)，回焊區(qū)和冷卻區(qū)，四個(gè)溫區(qū)中的每個(gè)階段都有其重要的意義。

SMT回流焊預(yù)熱區(qū)

回流焊進(jìn)行焊接的第一步工作是預(yù)熱，也就是最開始的升溫階段，預(yù)熱是為了使錫膏活性化，避免浸錫時(shí)進(jìn)行急劇高溫加熱引起焊接不良所進(jìn)行的預(yù)熱行為，把常溫PCB板勻均加熱，達(dá)到目標(biāo)溫度。在升溫過程中要控制升溫速率，過快則會產(chǎn)生熱沖擊，可能造成電路板和元件受損；過慢則溶劑揮發(fā)不充分，影響焊接質(zhì)量。

通常很多SMT貼片加工廠中所使用的每種錫膏的升溫速率，供應(yīng)商都會有推薦，大部分都要求在4℃／sec以下，以防元件受到熱沖擊損傷，因工藝本身較為復(fù)雜，升溫斜率設(shè)定在1~3℃/sec之間，綜上所述，如果PCB板元件類型單一，且元件數(shù)量不多時(shí)，其預(yù)熱階段的末端溫度可以達(dá)到回流區(qū)的起點(diǎn)溫度。

SMT回流焊保溫區(qū)

第二階段-保溫階段，也稱之為恒溫區(qū)。主要目的是使回流焊爐爐內(nèi)PCB板及各元器件的溫度穩(wěn)定，使元件溫度保持一致，減少各元件之間的溫差。由于元器件大小不一，大的元件需要熱量多，升溫慢，小的元件升溫快，在保溫區(qū)域里給予足夠的時(shí)間使較大元件的溫度趕上較小元件，使助焊劑充分揮發(fā)出去，避免焊接時(shí)有氣泡。保溫段結(jié)束，焊盤，焊料球及元件引腳上的氧化物在助焊劑的作用下被除去，整個(gè)電路板的溫度也達(dá)到平衡。所有元件在這一段結(jié)束時(shí)應(yīng)具有相同的溫度，否則在回流段將會因?yàn)楦鞑糠譁囟炔痪a(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。

恒溫的溫度和時(shí)間取決于PCB設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，元件類型差異以及元件數(shù)量，通常選擇在120-170℃之間，如果PCB特別復(fù)雜，恒溫區(qū)溫度應(yīng)以松香軟化溫度作為參考進(jìn)行確定，目的是減少后段回流區(qū)焊接時(shí)間，恒溫區(qū)一般選在160度。

回流焊回焊區(qū)

回流區(qū)的目的是使錫膏達(dá)到熔化狀態(tài)，并潤濕待焊接元件表面焊盤。

當(dāng)PCB板進(jìn)入回流區(qū)時(shí)，溫度會急速上升使錫膏達(dá)到熔化狀態(tài)，有鉛錫膏Sn:63/Pb:37的熔點(diǎn)為183℃,無鉛焊膏Sn:96.5/Ag:3/Cu:0。5的熔點(diǎn)為217℃，在此段區(qū)域里，加熱器提供的熱量最多，爐溫也會設(shè)置到最高，使錫膏溫度快速上升到峰值溫度。

回流焊曲線的峰值溫度總的來說是由錫膏熔點(diǎn)，PCB板，以及元件本身的耐熱溫度決定，在回流區(qū)產(chǎn)品的峰值溫度根據(jù)所用錫膏類型而有所不同，通常來講，無鉛錫膏最高峰值溫度一般在230～250℃，有鉛錫膏一般在210～230℃，如果峰值溫度太低易產(chǎn)生焊點(diǎn)冷焊和潤濕不足現(xiàn)象；太高則環(huán)氧樹脂類型的基板和塑膠部分易出現(xiàn)焦化，PCB起泡及脫層現(xiàn)象，而且也會導(dǎo)致過量的共晶金屬化合物形成，使焊點(diǎn)變脆，焊接強(qiáng)度變?nèi)酰绊懏a(chǎn)品機(jī)械性能。

需要強(qiáng)調(diào)的是，回流區(qū)域錫膏中的助焊劑在此時(shí)是有助于促進(jìn)錫膏與元件焊端潤濕，降低錫膏表面張力作用，但因回流爐中殘留氧氣以及金屬表面氧化物，對助焊劑的促進(jìn)會起到遏制作用。

通常良好的爐溫曲線，必須滿足PCB上各點(diǎn)的峰值溫度要盡可能保持一致，差異不能超過10度，只有這樣，才能確保產(chǎn)品在進(jìn)入冷卻區(qū)時(shí)，所有焊接動作都已順利完成。

回流焊冷卻區(qū)

冷卻區(qū)是回流焊的最后階段，目的是使已熔化的錫膏顆粒溫度冷卻到錫膏凝固點(diǎn)溫度以下，使焊點(diǎn)凝固。迅速冷卻，并快速形成光亮，弧度較緩，錫量飽滿的焊點(diǎn)。冷卻速率越快，焊接效果越好，但是，過快的冷卻速率，會使熔融的錫膏來不及冷卻緩沖，導(dǎo)致成型的焊點(diǎn)有拖尾，拉尖甚至毛邊現(xiàn)象。冷卻速率過慢，將導(dǎo)致過量共晶金屬化合物產(chǎn)生，以及在焊接點(diǎn)處易發(fā)生大的晶粒結(jié)構(gòu)，使焊接點(diǎn)強(qiáng)度變低，會使PCB板焊盤表的基材物資融入錫膏，使焊點(diǎn)粗糙，空焊及焊點(diǎn)偏暗現(xiàn)象，更有甚者，元件焊端的所有金屬雜志都會熔解在焊點(diǎn)位置，造成元件焊端拒潤濕或是焊接不良，影響焊接質(zhì)量。因此良好的冷卻速率，對于焊點(diǎn)成型至關(guān)重要，冷卻區(qū)降溫速率一般在4℃/S左右，冷卻至75℃。

那在SMT貼片加工回流焊中如何進(jìn)行溫度控制要求呢？

為了確保貼片加工產(chǎn)品焊接品質(zhì)，就需要確保SMT貼片加工回流焊在使用過程中的溫度曲線符合產(chǎn)品的溫度要求。

回流焊溫度控制要求

1、回流焊開機(jī)后要在各溫區(qū)溫度穩(wěn)定，鏈速穩(wěn)定后，才可以進(jìn)行過爐和測試溫度曲線，由冷啟動機(jī)器到穩(wěn)定溫度通常在20~30分鐘。

2、SMT產(chǎn)線技術(shù)人員每天或每個(gè)產(chǎn)品必須記錄爐溫設(shè)定和鏈速，并定期進(jìn)行爐溫曲線測受控文試，以監(jiān)控回流焊運(yùn)行正常。IPQC進(jìn)行巡查監(jiān)督。

3、無鉛錫膏溫度曲線設(shè)定要求:

3. 1 溫度曲線的設(shè)定主要依據(jù)：A.錫膏供應(yīng)商提供的推薦曲線。B. PCB板材材質(zhì),大小和厚度。C.元器件的密集程度和元器件大小等。

3.2 無鉛爐溫設(shè)定規(guī)定要求：

3.2. 1 貼裝點(diǎn)數(shù)100個(gè)點(diǎn)以內(nèi)，無BGA和QFN等密腳IC及焊盤尺寸在3MM以內(nèi)的產(chǎn)品，實(shí)測峰值溫度控制在243至246度。

3.2.2 貼裝點(diǎn)數(shù)在100個(gè)以上，有密腳IC、 QFN、BGA及PAD尺寸在3MM以上6MM以下的產(chǎn)品，實(shí)測峰值溫度控制在245至247度。

3.2.3 有較多密腳IC、 QFN、BGA或PCB板厚度達(dá)到2MM (含)以上，PAD尺寸在6MM以上的個(gè)別特殊PCB板產(chǎn)品，可根據(jù)實(shí)際需要實(shí)測峰值溫度控制在247至252度。

3.2.4 FPC柔性線路板和鋁基板等特殊板材或有零件特殊要求時(shí)，需根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)(產(chǎn)品工藝制程說明有特殊， 依制程說明管控)。

備注：實(shí)際作業(yè)產(chǎn)品過爐有異常時(shí)即時(shí)反饋SMT技術(shù)人員及工程師3.3溫度曲線的基本要求：

A.預(yù)熱區(qū)：預(yù)熱斜率1~3℃/SEC，升溫到140~150℃。

B.恒溫區(qū)：150℃~200℃，維持60~120秒。

C.回流區(qū)：217℃以上40~90秒，峰值230~255℃。

D.冷卻區(qū)：降溫斜率小于1~4℃/SEC (其中PPC和鋁基板除開，實(shí)際溫度要根據(jù)實(shí)際情況而定)。

注意事項(xiàng)：

1.過爐后的前五片板，要全檢每塊板焊點(diǎn)的光澤度、爬錫度和焊接性等。

2,型號使用管控：嚴(yán)格按照《產(chǎn)品工藝制程說明》和客戶要求使用錫膏。

3·每班次要求進(jìn)行測一次爐溫，換線再測一次爐溫，試產(chǎn)機(jī)型要求每一款測一次，另調(diào)道品度時(shí)要確認(rèn)爐內(nèi)是否有板或其它異物等，且要確認(rèn)進(jìn)口與出口的寬度上否一致。

4.每次溫度參數(shù)有變動時(shí)，需測試一次爐溫。