PCBA科技 - 瞭解SMT電子行業的回流焊

回流焊作為SMT（表面貼裝科技）的三大覈心工藝之一，由於其操作的隱蔽性，在業界被稱為“黑匣子”。 與焊膏印刷和元件放置這兩個視覺過程相比，回流焊接的不可見性使行業專家能够僅根據烤箱後的焊接結果來推測焊接過程，並優化參數以實現所需的結果。

傳統回流焊的工作原理基於這樣一個事實，即PCB（印刷電路板）與印刷的焊膏和安裝的組件一起進入回流焊爐，並在軌道上緩慢地被驅動到爐室中。 腔體的上部和下部都可以加熱，早期的加熱方法主要是紅外輻射，但現在更多的是使用熱風吹入腔體上的PCB、焊膏和元件進行加熱。

回流焊工藝主要分為單面安裝和雙面安裝兩種。 單面安裝過程包括預塗焊膏、放置（手動或機器自動）、回流焊接以及檢查和電力測試。 對於雙面安裝，需要在A側完成上述過程，然後在B側進行預塗焊膏、放置和回流焊接，最後進行檢查和電力測試。

回流焊工藝是一種關鍵的焊接技術，通過熔化焊膏將電子元件的引脚連接到PCB焊盤。 在電子產品的製造過程中，回流焊工藝被廣泛使用，其焊接質量直接影響產品的效能和使用壽命。 囙此，嚴格控制回流焊工藝是保證電子產品品質的關鍵環節。

溫度設定和量測溫度分佈是回流焊工藝的覈心參數之一。

溫度曲線的設定應根據焊膏的特性和PCB板的資料進行調整。 通常，溫度分佈包括四個部分：預熱區、均勻加熱區、回流區和冷卻區。 預熱區用於將PCB板和焊膏預熱到一定溫度，以消除內應力和水分； 均衡區用於保持PCB板和焊膏的溫度穩定性； 回流區是焊膏熔化和固化的關鍵區域，需要精確控制溫度和時間； 冷卻區用於快速冷卻焊點，以提高焊點的機械強度和電效能。

具體做法的溫度曲線設定和量測如下：

1.在新產品試製階段，工藝工程師需要根據產品特性（PCB Gerber/零件溫度規格）及其漿料特性（製造商提供推薦的溫度曲線）創建溫度測量板並選擇點，同時設定焊接爐的參數，並量測適當的溫度曲線，標準化焊接爐參數並製定良好的曲線控制標準，以便將產品批量生產作為標準工藝參數；

2.產品批量生產階段，科技人員應根據產品生產數據在設定的條件下生產，並負責量測輪廓，由工程師按照溫度控制標準確認溫度輪廓和焊接質量，如果測試結果不匹配，則確認測試點是否粘牢（不浮動），並重新測試，必要時由工程師確認調整。

3.如果有條件，可以考慮引入實时溫度監測控制：在焊接過程中，即時監測爐內溫度變化。 這需要使用高精度溫度感測器和資料獲取系統來實現。 通過即時監測爐內溫度變化，可以發現並糾正溫度偏差和异常，確保焊接質量的穩定性和可靠性。

4.溫度測量週期：每次更換生產線和每班（同一型號的連續生產不得超過12小時），我們都需要量測輪廓，如果對質量有任何疑問，我們應該進行測試和確認，並通知相關首長。

5.量測前要求：測溫前，應檢查測溫線，如斷線，應更換新的測溫線，以確保量測數據的準確性。

焊爐（回流焊）控制點：

1.機器的氧氣濃度控制上限為1000ppm（注：客戶根據SOP定義進行特殊控制），並每2小時記錄在“回流爐面板溫度檢查記錄表”中。

2.批量生產線變更時，我們將根據每種機器類型的生產條件設定條件，並根據“回流線變更檢查表”項進行確認和記錄。

3.為了有效控制流程，生產單元在換線後每2小時在“回流爐面板溫度檢查表”中記錄一次溫度。

4.溫度測試儀被送往校準室進行定期校準，在回流焊的月度維護期間，標準夾具得到確認並記錄在CPK控制錶中。

5.溫度測量板應定期更新（每3個月一次），當量測的溫差超過±5℃時。 或者使用50次以上，量測的溫差超過±5，需要更新。

6.回流溫度區實際值和設定值控制在±5℃以內。 如果超過此規格，則有必要停止給板供料，然後通知工藝工程師進行調整。

回流焊作為SMT工藝中的關鍵環節，工藝控制和品質管制對電子產品的效能和壽命有著至關重要的影響。 通過科學合理地設定溫度曲線、實施實时溫度監測和加强回流焊爐控制等措施，可以有效提高回流焊質量，從而保證電子產品的穩定性和可靠性。