精品文档回流焊接工艺与科研生产中的应用

1、回流焊接工艺与SMT技术在科研生产中的应用摘要：本文介绍在科研生产中，SMT回流焊接的发展过程，工艺技术及应用。真对研发及中小批量生产中，SMT生产线的设备配置及工艺流程。关键词：表面贴装技术（SMT），回流焊接机（REFLOW OVEN），科研开发（RESEARCH AND DEVELOPMENT）。回流焊接工艺与SMT技术在科研生产中的应用在上世纪六十年代微电子产品生产领域里，一个新的英文字符出现在我们的视野中，那就是SMT。它的中文含义是表面贴装技术。此技术涉及到PCB基板，电子元件，线路设计，装联工艺等诸多学科，是一门新兴的科学技术。 我国从上世纪八十年代中期开始引进SMT技术及其设备

2、。到九十年代出现大规模引进的趋势。到目前为止经历大约三十年的发展历程。从当初为录像机生产，到如今广泛应用在通讯，计算机，自动控制，家用电器等诸多领域。从功能上来说，由初期的单纯大批量焊接加工，发展到目前的科研开发，教学培训，中小批量生产等不同层次的需求。在这个发展过程中作为核心设备之一的回流焊接设备经过了几个不同的发展阶段。在电子元件组装技术中，回流焊接设备起着相当重要的作用。它的性能好坏不仅影响着焊接质量优劣，也最终影响产品的质量和可靠性，因此对回流焊接设备及回流焊接工艺的研究就显得尤为重要。一、 回流焊接设备的发展历程红外加热方式的回流焊接技术:在80年代初这种方式较为普遍使用。它具有加热

3、快，节能、工作可靠等特点，但由于PCB线路板随链轨处于运动状态。在不同温区内对辐射热吸收率有很大差异，造成PCB线路板的温度不均匀。因此逐步淘汰了此种技术形式。全热风回流焊接技术:到90年代全热风回流焊接技术逐步开始使用。它是一种通过对流喷射管嘴或者耐热风机来迫使气流循环。从而实现回流焊接的设备,PCB线路板随链轨运动时克服回流焊接的温度不均匀等不足之处。但它为确保循环,气流必须具有一定压力。这样在一定程度上造成PCB的抖动和元件错位。红外热风回流焊接技术:到90年代末期，红外热风回流焊接技术开始出现。它结合红外与热风各自的特点，而研制的一种红外加热与热风循环方式。即采用红外加热PCB线路板、

4、热风循环来均匀工作区的温度，这类设备充分利用红外线穿透力强的特点，热效率高，节电，使用时有效克服了红外回流焊接的温度不均和遮蔽效应，并弥补热风回流焊接对气流要求过快而造成的不良影响。二、 回流焊接工艺温度曲线无论回流焊接设备如何设计，有一条最基本的要求，那就是设备在焊接过程中。焊接温度必须符合回流焊接工艺要求的温度曲线。回流焊接工艺要求的典型温度曲线预热段：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，在此过程中通常温度速率为13/s。需时2040/S。保温段：该过程是指温度从140160。主要目的是使PCB元件的温度趋于均匀，并保证焊膏中的助焊剂得到充分予熔化。此阶段需要8015

5、0s回流段此阶段主要目的是使焊膏快速熔化，并将元件焊接于PCB板上，在此阶段的回流不能过长一般温度时向3050s。温度升为3/s，峰值温度一般为210230，峰值时间为1020s，不同焊膏它的熔点温度不同，如63sn/37pb为183，62sn/36pb/2Ag为179。因此在设定参数时要考虑到焊膏的性能。冷却段：在此阶段应该尽可能快的速度来进行降温冷却，这样将有助于得到明亮的焊点。冷却速率为23/s,一般要求冷却至100以下。三、 研发与中小批量生产时难点与对策到21世纪SMT技术逐步向科研方向渗透，在当今电子产品更新的周期越来越短，以计算机领域为例从投入市场到新产品替代其周期一般为6个月。

6、因此在科研和中小批量生产中就要一种新型设备既要符合SMT工艺要求又要满足研发和中小批量生产的特点，即品种类别多，批量小，工艺要求严格，时间要求短。但是我国从80年代到90年代末，SMT设备都为满足大批量生产加工而引进。如果用此类设备来用于科研生产就会出现投资金额巨大，使用维护费用高，费时，费力生产周期长，因此根本无法满足科研需求。到2000年，北京安宏讯科技以航天技术为基础独立研发一套专门为科研及中小批量生产的回流焊接设备，此设备为SMD2000系列表面贴片焊接设备。其充分研究了科研生产与中小批量线路板贴片焊接加工中普遍存在品种多，批量小，焊接精度高，时间要求快的特点，可焊接BGA,QFP,P

7、LCC,0603等所有表贴元件。适合中小批量线路板贴片焊接加工，企事业研究所研发贴片焊接加工，SMD-2000贴片焊接生产线设备配置图1：焊膏印刷台2：观测放大镜3：焊膏保存冰箱4 ：SMD-TP手动贴片机5：SMD-2000A表面贴片焊接机PCB线路板回流焊接工艺流程图四各设备的功能及操作示意图:焊膏印刷台：通过金属网板将焊锡膏漏印到PCB线路板上。观测放大镜：用于检查焊锡膏漏印及贴片，IC芯片焊接质量情况。焊膏保存冰箱：用于焊锡膏低温冷藏。SMD-TP手动贴片机：将IC芯片准确摆放在印有焊锡膏的PCB线路板上。SMD-2000A表面贴片焊接机：将摆放有IC芯片的PCB线路板放入表面贴片焊接

8、机的工作台内进行回流焊接。五SMD-2000回流焊接的技术特点加热方式：采用先进红外热风加热模式淘汰链轨输送PCB板形式，使PCB板在焊接时始终处于静止状态下完成全部回流焊接过程，避免由于运动而造成的焊接错位缺陷。采用工作区整体控温模式，使用模糊数学控制原理，使得PCB板焊接温度曲线达到焊接工艺曲线要求，从而确保产品质量要求。先进的显示技术，使得回流焊接工艺曲线通过设备的液晶屏动态显示出来。根据不同的焊膏和PCB板情况可灵活修改回流焊接工艺参数，最终焊接出高质量产品。SMD-2000系列回流焊接设备配有RS232接口及上层管理软件，通过PC机可以将每次的回流焊接工艺曲线，设定参数，焊接时间记录并存储到PC机中，随时可以查阅，打印有关工艺焊接资料。各参数及参数含义 液 晶 屏 设 置 状 态1