回流焊接廣泛用於製造 PCB 組件. 它為各種所需的組件和焊盤尺寸提供一致的焊接. 最重要的是, 很容易控制和監控. 多年來，各行業一直使用回流焊接來製造 PCB 組件. 今天，它能夠提供非常高質量的焊接，滿足先進電子產品的要求標準.
為什麼要使用回流焊?
回流焊接允許同時處理多個連接. 這可以防止在焊接相鄰電線時斷開電線. 回流焊接還可以提高最終 PCB 的質量並提供許多其他好處，例如,
- 改善焊點和表面貼裝元件的潤濕性.
- 提高各種電子元件的可焊性.
- 增強關鍵電子應用的接頭完整性.
- 減少電路板變色.
- 消除加熱元件和電路板上燒焦的助焊劑殘留物.
- 減少因松香或錫助焊劑氧化而形成的白霧
- 優化低殘留和免清洗焊膏的性能.
- 提高工藝的靈活性以適應各種操作條件.
您為 PCB 選擇的焊接類型取決於許多因素，例如,
- 工作時間
- 墊形狀
- 印刷電路板類型
- 組件方向
您還需要考慮您可能需要的設備和焊接環境. 話雖如此, 當我們必須以較小的規模製造產品時，我們主要使用回流焊接. 產品應該是這樣的，它們不需要適合廉價和快速批量生產的方法.
PCB 製造中的回流焊接階段
回流焊階段 PCB製造 涉及多個步驟. 我們將一一討論.
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焊膏
第一的, 我們將焊膏塗在板上. 我們僅將其應用於需要焊接的區域. 僅將焊膏應用於真正需要的區域是經驗性的. 我們通過使用焊膏機和阻焊膜來實現這一點. 這樣我們就可以確保我們只將焊膏塗在電路板上真正需要它的區域. 一次, 我們塗焊膏, 我們可以繼續下一步.
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取放
塗上錫膏後, 然後我們可以將組件設置到位. 通常, 我們使用自動化機器來拾取和放置組件. 這是因為由於大量組件和所需的精度，手動放置是不可行的.
元件由機器拾取並放置在板上. 由於焊膏的表面張力，元件被固定到位. 然而, 必須小心處理組件. 一次, 我們已將所有組件放在板上, 我們可以繼續下一步.
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預熱
我們需要穩定地使電路板接近所需的溫度. 如果升溫速度很高, 那麼元件或電路板會因熱應力而受到損壞.
在此之上, 如果加熱速率太高，那麼熱應力將不允許電路板的某些區域達到所需的溫度. 另一方面, 如果加熱速度太慢，則整個電路板可能無法達到所需的溫度.
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熱浸
一旦我們將板子的溫度調到所需的溫度，我們就開始下一步. 這通常稱為“熱浸”。這是我們將電路板保持在所需溫度的地方. 我們這樣做有三個原因,
• 確保如果有任何未達到所需溫度的區域可以在此步驟中進行.
• 用於去除揮發物和焊膏溶劑.
• 激活通量.
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回流
回流步驟是焊接過程中我們達到最高溫度的步驟. 在這一步, 焊料熔化並形成所需的焊點. 活化的助焊劑通過降低相關金屬連接處的表面張力來實現冶金結合. 這允許個人焊接粉末球體熔化並結合.
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冷卻
我們需要在回流步驟後冷卻電路板，以免對組件施加壓力. 您可以通過使用適當的冷卻速度來避免對組件的熱衝擊和過度的金屬間化合物形成. 我們主要使用的溫度範圍為 30 – 100°C 用於冷卻板. 這個溫度範圍產生了快速的冷卻速度，這有助於產生非常細的晶粒尺寸. 這可以使焊料形成良好的機械連接.
需要注意的常見回流焊接缺陷
像任何製造過程一樣, 回流焊接有其缺陷. 我們將簡要介紹一些常見的回流焊接缺陷以及如何避免它們.
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焊錫飛濺
當焊膏以混亂的圖案粘在阻焊層上時會發生焊料飛濺. 這些都是助焊劑使用不當造成的. 也可能是由於板材表面存在污染物. 它們可以通過使用足夠量的助焊劑來避免，並且應該不惜一切代價防止它們，因為它們會導致短路.
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焊料跳過
焊料跳躍是焊點沒有被焊料正確潤濕. 當焊料無法到達焊盤並因此導致開路時會發生這種情況. 這是因為製造或設計階段的失誤. 如果你想避免焊錫跳躍，你應該均勻地分佈焊膏.
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焊球
焊球是回流焊的常見缺陷. 這些是焊膏的小球體，它們附著在抗蝕劑上, 導體, 或層壓板表面. 這些可能是由於多種原因造成的，例如回流溫度範圍差, 使用生鏽的電子元件, 焊膏使用不當, 和粗糙 PCB設計.
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焊錫不足
缺乏焊料的接頭是沒有足夠數量的焊料來形成可行連接的接頭. 它主要是由於加熱不足造成的，這可能導致整個電路損壞. 有時，缺乏焊料的接頭在開始時功能正常，但最終會隨著裂紋開始發展而失效. 您可以通過簡單地重新加熱接頭並添加更多焊膏來修復缺焊點.
人們經常將缺焊點與焊料跳躍混淆. 然而, 他們是不一樣的. 焊料跳躍是那些焊料根本無法到達或由於潤濕不良而無法形成機械連接的焊點. 缺焊接頭是焊料量不足以形成電連接的接頭.
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墓碑
當組件的一側從焊盤上抬起時會發生墓碑. 焊料應通過連接到兩個焊盤開始潤濕過程. 然而, 如果焊料無法在一個焊盤上完成潤濕過程，則組件的一側可能會傾斜. 這看起來像一個典型的墓碑，這就是這個缺陷名稱的由來.
任何會使一個焊盤上的焊膏先於另一個焊盤熔化的情況都可能導致墓碑現象. 典型的原因是連接到焊盤的走線厚度不均勻或缺乏散熱設計. 如果元件有一個大的主體，那麼它們可能會滑入焊膏中，這可以將它們固定成墓碑的形狀.
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焊接橋接
使用小元件會產生許多問題，而焊料橋接在這方面佔據首位. 當兩個或多個焊點意外地相互連接時會發生焊錫橋接. 發生這種情況的主要原因是使用大或寬的烙鐵頭以及使用過多的焊膏. 通常很難連接焊橋，因為它們有時本質上是微觀的. 如果我們無法檢測到焊橋，則可能會導致短路並可能燒毀或損壞組件.
我們可以通過將烙鐵放在焊橋中間來固定焊橋. 這將熔化焊料，我們可以將其拉過以打破橋接. 如果焊橋太大，我們可以使用吸錫器.
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提升墊
抬高的焊盤是那些從 PCB 表面分離的焊盤. 這主要是由於焊點過熱或受力過大造成的. 很難使用這種墊子，因為墊子非常脆弱，可以從表面撕下. 在嘗試焊接之前，您應該盡一切努力將焊盤重新連接到 PCB 上.
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