再流焊
再流焊也叫回流焊，是伴隨微型化電子產(chǎn)品的出現(xiàn)而發(fā)展起來的焊接技術(shù)，主要應(yīng)用于各類表面組裝元器件的焊接。這種焊接技術(shù)的焊料是焊錫膏。預(yù)先在電路板的焊盤上涂上適量和適當(dāng)形式的焊 錫膏，再把SMT元器件貼放到相應(yīng)的位置;焊錫膏具有一定粘性，使元器件固定;然后讓貼裝好元器件的電路板進(jìn)入再流焊設(shè)備。傳送系統(tǒng)帶動電路板通過設(shè)備里各個設(shè)定的溫度區(qū)域，焊錫膏經(jīng)過干 燥、預(yù)熱、熔化、潤濕、冷卻，將元器件焊接到印制板上。
溫度曲線的建立
溫度曲線是指SMA通過回流爐時，SMA上某一點(diǎn)的溫度隨時間變化的曲線。溫度曲線提供了一種直觀的方法，來分析某個元件在整個回流焊過程中的溫度變化情況。這對于獲 得最佳的可焊性，避免由于超溫而對元件造成損壞，以及保證焊接質(zhì)量都非常有用。
預(yù)熱段
該區(qū)域的目的是把室溫的PCB盡快加熱，以達(dá)到第二個特定目標(biāo)，但升溫速率要控制在適當(dāng)范圍以內(nèi)，如果過快，會產(chǎn)生熱沖擊，電路板和元件都可能受損;過慢，則溶劑揮發(fā)不充分，影響焊接質(zhì)量。由于加熱速度較快，在溫區(qū)的后段SMA內(nèi)的溫差較大。為防止熱沖擊對元件的損傷，一般規(guī)定最大速度為4℃/s，
再流焊。然而，通常上升速率設(shè)定為1-3℃/s。典型的升溫速率為2℃/s。
保溫段
保溫段是指溫度從120℃-150℃升至焊膏熔點(diǎn)的區(qū)域。其主要目的是使SMA內(nèi)各元件的溫度趨于穩(wěn)定，盡量減少溫差。在這個區(qū)域里給予足夠的時間使較大元件的溫度趕上較小元件，并保證焊膏中的 助焊劑得到充分揮發(fā)。到保溫段結(jié)束，焊盤、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去，整個電路板的溫度達(dá)到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這一段結(jié)束時應(yīng)具有相同的溫度，否則進(jìn)入到回流段 將會因?yàn)楦鞑糠譁囟炔痪a(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。
回流段
在這一區(qū)域里加熱器的溫度設(shè)置得最高，使組件的溫度快速上升至峰值溫度。在回流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同，一般推薦為焊膏的熔點(diǎn)溫度加20-40℃。對于熔點(diǎn)為183℃的63Sn/ 37Pb焊膏和熔點(diǎn)為179℃的Sn62/Pb36/Ag2焊膏，峰值溫度一般為210-230℃，再流時間不要過長，以防對SMA造成不良影響。理想的溫度曲線是超過焊錫熔點(diǎn)的“尖端區(qū)”覆蓋的面積最小。
冷卻段
這段中焊膏內(nèi)的鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潤濕被連接表面，應(yīng)該用盡可能快的速度來進(jìn)行冷卻，這樣將有助于得到明亮的焊點(diǎn)并有好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會導(dǎo)致電路板的更多分解而進(jìn) 入錫中，從而產(chǎn)生灰暗毛糙的焊點(diǎn)。在極端的情形下，它能引起沾錫不良和減弱焊點(diǎn)結(jié)合力。冷卻段降溫速率一般為3-10℃/s，冷卻至75℃即可。
與再流焊相關(guān)焊接缺陷的原因分析
橋聯(lián)
焊接加熱過程中也會產(chǎn)生焊料塌邊，這個情況出現(xiàn)在預(yù)熱和主加熱兩種場合，當(dāng)預(yù)熱溫度在幾十至一百度范圍內(nèi)，作為焊料中成分之一的溶劑即會降低粘度而流出，如果其流出的趨勢是十分強(qiáng)烈的，會同時將焊料顆粒擠出焊區(qū)外的含金顆粒，在熔融時如不能返回到焊區(qū)內(nèi)，也會形成滯留的焊料球。 除上面的因素外，SMD元件端電極是否平整良好，電路線路板布線設(shè)計(jì)與焊區(qū)間距是否規(guī)范，阻焊劑涂敷方法的選擇和其涂敷精度等都會是造成橋聯(lián)的原因。
立碑(曼哈頓現(xiàn)象)
片式元件在遭受急速加熱情況下發(fā)生的翹立，這是因?yàn)榧睙崾乖䞍啥舜嬖跍夭�，電極端一邊的焊料完全熔融后獲得良好的濕潤，而另一邊的焊料未完全熔融而引起濕潤不良，這樣促進(jìn)了元件的翹 立。因此，加熱時要從時間要素的角度考慮，使水平方向的加熱形成均衡的溫度分布，避免急熱的產(chǎn)生。 防止元件翹立的主要因素有以下幾點(diǎn)： �、龠x擇粘接力強(qiáng)的焊料，焊料的印刷精度和元 件的貼裝精度也需提高;
②元件的外部電極需要有良好的濕潤性和濕潤穩(wěn)定性。推薦：溫度40℃以下，濕度70%RH以下，進(jìn)廠元件的使用期不可超過6個月;
③采用小的焊區(qū)寬度尺寸，以減少焊料熔融時對元件端部產(chǎn)生的表面張力。另外可適當(dāng)減小焊料的印刷厚度，如選用100μm; �、芎附訙囟裙芾�?xiàng)l件設(shè)定也是元件翹立的一個因素。通常的目標(biāo)是加熱要均勻，特別在元件兩連接端的焊接圓角形成之前，均衡加熱不可出現(xiàn)波動。
潤濕不良
潤濕不良是指焊接過程中焊料和電路基板的焊區(qū)(銅箔)或SMD的外部電極，經(jīng)浸潤后不生成相互間的反應(yīng)層，而造成漏焊或少焊故障。其中原因大多是焊區(qū)表面受到污染或沾上阻焊劑，或是被接合物表面生成金屬化合物層而引起的。譬如銀的表面有硫化物、錫的表面有氧化物都會產(chǎn)生潤濕不良。另外焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等超過0.005%以上時，由于焊劑的吸濕作用使活化程度降低，也可發(fā)生潤濕不良。因此在焊接基板表面和元件表面要做好防污措施。選擇合適的焊料，并設(shè)定合理的焊接溫度曲線。
