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回流焊的热传递分类

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时间:2019-10-05 10:28:06      来源:广晟德

回流焊技术在电子制造域并不陌生,大家电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的,这种设备的内部有个加热电路,将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板,让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。这种工艺的优势是温度易于控制,焊接过程中还能避免氧化,制造成本也更容易控制。从有回流焊开始到现在回流焊热传递方式也发展了好几代,目前回流焊热传递方式有以下几种,广晟德分享一下。

回流焊

大型回流焊

  

红外(IR)回流焊炉:此类回流焊炉也多为传送带式,但传送带仅起支托、传送基板的作用,其加热方式主要依红外线热源以辐射方式加热,炉膛内的温度比前种方式均匀,网孔较大,适于对双面组装的基板进行回流焊接加热。这类回流焊炉可以说是回流焊炉的基本型。在中使用的很多,价格也比较便宜。

  

热板传导回流焊:这类回流焊炉依靠传送带或推板下的热源加热,通过热传导的方式加热基板上的元件,用于采用陶瓷(Al2O3)基板厚膜电路的单面组装,陶瓷基板上只有贴放在传送带上才能得到足够的热量,其结构简单,价格便宜。中的些厚膜电路厂在80年代初曾引进过此类设备。

  

气相回流焊接:气相回流焊接又称气相焊(VaporPhaseSoldering,VPS),亦名凝热焊接(condensationsoldering)。加热碳氟化物(早期用FC-70氟氯烷系溶剂),熔点约215℃,沸腾产生饱和蒸气,炉子上方与左右都有冷凝管,将蒸气限制在炉膛内,遇到温度低的待焊PCB组件时放出汽化潜热,使焊锡膏融化后焊接元器件与焊盘。美初将其用于厚膜集成电路(IC)的焊接,气柏潜热释放对SMA的物理结构和几何形状不敏感,可使组件均匀加热到焊接温度,焊接温度保持定,需采用温控手段来满足不同温度焊接的需要,VPS的气相中是饱和蒸气,含氧量低,热转化率高,但溶剂成本高,且是典型臭氧层损耗物质,因此应用上受到大,的限制,际社会现今基本不再使用这种有损环境的方法。

  

热风回流焊:热风式回流焊炉通过热风的层流运动传递热能,利用加热器与风扇,使炉内空气不断升温并循环,待焊件在炉内受到炽热气体的加热,从而实现焊接。热风式回流焊炉具有加热均匀、温度稳定的特点,PCB的上、下温差及沿炉长方向的温度梯度不容易控制,般不单使用。自20世纪90年代起,随着SMT应用的不断扩大与元器件的进步小型化,设备开发制造商纷纷改进加热器的分布、空气的循环流向,并增加温区8个、10个,使能进步精确控制炉膛各部位的温度分布,更便于温度曲线的理想调节。全热风强制对流的回流焊炉经过不断改进与完善,成为了SMT焊接的主流设备。

  

红外线+热风回流焊:20世纪90年代中期,在日本回流焊有向红外线+热风加热方式转移的趋势。它足按30%红外线,70%热风做热载体进行加热。红外热风回流焊炉有效地结合了红外回流焊和强制对流热风回流焊的长处,是21世纪较为理想的加热方式。它充分利用了红外线辐射穿透力强的特点,热效率高、节电,同时又有效地克服了红外回流焊的温差和遮蔽效应,弥补了热风回流焊对气体流速要求过快而造成的影响。

  

这类回流焊炉是在IR炉的基础上加上热风使炉内温度更加均匀,不同材料及颜色吸取的热量是不同的,即Q值是不同的,因而引起的温升AT也不同。例如,lC等SMD的封装是黑色的酚醛或环氧,而引线是白色的金属,单加热时,引线的温度低于其黑色的SMD本体。加上热风后可使温度更加均匀,而克服吸热差异及阴影不良情况,红外线+热风回流焊炉在际上曾使用得很普遍。


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