簡(jiǎn)單介紹回流焊技術(shù)

回流焊技術(shù)在電子制造領(lǐng)域并不陌生，我們電腦內(nèi)使用的各種板卡上的元件都是通過(guò)這種工藝焊接到線路板上的，這種設(shè)備的內(nèi)部有一個(gè)加熱電路，將空氣或氮?dú)饧訜岬阶銐蚋叩臏囟群蟠迪蛞呀?jīng)貼好元件的線路板，讓元件兩側(cè)的焊料融化后與主板粘結(jié)。這種工藝的優(yōu)勢(shì)是溫度易于控制，焊接過(guò)程中還能避免氧化，制造成本也更容易控制。

回流焊技術(shù)產(chǎn)生背景：由于電子產(chǎn)品PCB板不斷小型化的需要，出現(xiàn)了片狀元件，傳統(tǒng)的焊接方法已不能適應(yīng)需要。起先，只在混合集成電路板組裝中采用了回流焊工藝，組裝焊接的元件多數(shù)為片狀電容、片狀電感，貼裝型晶體管及二極管等。隨著SMT整個(gè)技術(shù)發(fā)展日趨完善，多種貼片元件（SMC）和貼裝器件（SMD）的出現(xiàn)，作為貼裝技術(shù)一部分的回流焊工藝技術(shù)及設(shè)備也得到相應(yīng)的發(fā)展，其應(yīng)用日趨廣泛，幾乎在所有電子產(chǎn)品領(lǐng)域都已得到應(yīng)用。

回流焊發(fā)展階段：根據(jù)產(chǎn)品的熱傳遞效率和焊接的可靠性的不斷提升，回流焊大致可分為五個(gè)發(fā)展階段

第一代 熱板傳導(dǎo)回流焊設(shè)備：熱傳遞效率最慢，5-30 W/m2K（不同材質(zhì)的加熱效率不一樣），有陰影效應(yīng)。

第二代 紅外熱輻射回流焊設(shè)備：熱傳遞效率慢，5-30W/m2K（不同材質(zhì)的紅外輻射效率不一樣），有陰影效應(yīng)，元器件的顏色對(duì)吸熱量有大的影響。

第三代 熱風(fēng)回流焊設(shè)備：熱傳遞效率比較高，10-50 W/m2K，無(wú)陰影效應(yīng)，顏色對(duì)吸熱量沒(méi)有影響。

第四代 氣相回流焊接系統(tǒng)：熱傳遞效率高，200-300 W/m2K，無(wú)陰影效應(yīng)，焊接過(guò)程需要上下運(yùn)動(dòng)，冷卻效果差。 第五代 真空蒸汽冷凝焊接（真空汽相焊）系統(tǒng)：密閉空間的無(wú)空洞焊接，熱傳遞效率最高，300 W-500W/m2K。

焊接過(guò)程保持靜止無(wú)震動(dòng)。冷卻效果優(yōu)秀，顏色對(duì)吸熱量沒(méi)有影響。 回流焊根據(jù)技術(shù)分類：熱板傳導(dǎo)回流焊：這類回流焊爐依靠傳送帶或推板下的熱源加熱，通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式加熱基板上的元件，用于采用陶瓷（Al2O3）基板厚膜電路的單面組裝，陶瓷基板上只有貼放在傳送帶上才能得到足夠的熱量，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。中國(guó)的一些厚膜電路廠在80年代初曾引進(jìn)過(guò)此類設(shè)備。 紅外(IR)回流焊爐：此類回流焊爐也多為傳送帶式，但傳送帶僅起支托、傳送基板的作用，其加熱方式主要依紅外線熱源以輻射方式加熱，爐膛內(nèi)的溫度比前一種方式均勻，網(wǎng)孔較大，適于對(duì)雙面組裝的基板進(jìn)行回流焊接加熱。這類回流焊爐可以說(shuō)是回流焊爐的基本型。在中國(guó)使用的很多，價(jià)格也比較便宜。

氣相回流焊接：氣相回流焊接又稱氣相焊(VaporPhaseSoldering，VPS)，亦名凝熱焊接(condensationsoldering)。加熱碳氟化物（早期用FC-70氟氯烷系溶劑），熔點(diǎn)約215℃，沸騰產(chǎn)生飽和蒸氣，爐子上方與左右都有冷凝管，將蒸氣限制在爐膛內(nèi)，遇到溫度低的待焊PCB組件時(shí)放出汽化潛熱，使焊錫膏融化后焊接元器件與焊盤。美國(guó)最初將其用于厚膜集成電路(IC)的焊接，氣柏潛熱釋放對(duì)SMA的物理結(jié)構(gòu)和幾何形狀不敏感，可使組件均勻加熱到焊接溫度，焊接溫度保持一定，無(wú)需采用溫控手段來(lái)滿足不同溫度焊接的需要，VPS的氣相中是飽和蒸氣，含氧量低，熱轉(zhuǎn)化率高，但溶劑成本高，且是典型臭氧層損耗物質(zhì)，因此應(yīng)用上受到極大的限制，國(guó)際社會(huì)現(xiàn)今基本不再使用這種有損環(huán)境的方法。

熱風(fēng)回流焊：熱風(fēng)式回流焊爐通過(guò)熱風(fēng)的層流運(yùn)動(dòng)傳遞熱能，利用加熱器與風(fēng)扇，使?fàn)t內(nèi)空氣不斷升溫并循環(huán)，待焊件在爐內(nèi)受到熾熱氣體的加熱，從而實(shí)現(xiàn)焊接。熱風(fēng)式回流焊爐具有加熱均勻、溫度穩(wěn)定的特點(diǎn)，PCB的上、下溫差及沿爐長(zhǎng)方向的溫度梯度不容易控制，一般不單獨(dú)使用。自20世紀(jì)90年代起，隨著SMT應(yīng)用的不斷擴(kuò)大與元器件的進(jìn)一步小型化，設(shè)備開(kāi)發(fā)制造商紛紛改進(jìn)加熱器的分布、空氣的循環(huán)流向，并增加溫區(qū)至8個(gè)、10個(gè)，使之能進(jìn)一步精確控制爐膛各部位的溫度分布，更便于溫度曲線的理想調(diào)節(jié)。全熱風(fēng)強(qiáng)制對(duì)流的回流焊爐經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)與完善，成為了SMT焊接的主流設(shè)備。

紅外線+熱風(fēng)回流焊：20世紀(jì)90年代中期，在日本回流焊有向紅外線+熱風(fēng)加熱方式轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。

審核編輯 黃昊宇