PCB设计需了解回流焊

2020-03-24

结合使用(yòng)辐射热和热对流，回流焊炉将精心调节的恒定热量流传递到PCB。此过程通过熔化焊料以在组件和電(diàn)路板之间形成良好的固态焊点来完成電(diàn)路板的组装。作為(wèi)PCB设计师需要了解的内容，以确保该过程顺利进行。

回流焊简介

可(kě)以通过几种不同的方式将電(diàn)子组件焊接到印刷電(diàn)路板上。首先，有(yǒu)传统的手工焊接方法，其中技术人员使用(yòng)烙铁并分(fēn)别处理(lǐ)每个连接。PCB组装商(shāng)将使用(yòng)波峰焊系统大规模生产電(diàn)路板，或使用(yòng)自动选择性焊接工艺来满足特定应用(yòng)。然而，用(yòng)于批量生产的最普遍使用(yòng)的焊接组件的方法是回流焊工艺，该工艺主要用(yòng)于将表面安装组件焊接到電(diàn)路板上。

回流焊过程首先从将锡膏涂到板上的所有(yǒu)表面安装焊盘开始。接下来，将组件安装在这些焊盘上，然后锡膏将它们固定在适当的位置，直到将它们牢固地焊接到位。稍后，我们将更多(duō)地讨论焊膏及其作用(yòng)。现在将组件安装在正确的位置，然后使電(diàn)路板穿过回流焊炉。

工业回流焊炉在焊接过程中使用(yòng)多(duō)个加热區(qū)。这些區(qū)域根据预先设置在其中的用(yòng)户控制的温度曲線(xiàn)分(fēn)别调节為(wèi)精确的温度。当木(mù)板在传送带上通过烤箱时，在这些不同區(qū)域中花(huā)费的时间也由热曲線(xiàn)控制。焊料回流过程通常遵循以下模式：

1、预热：使電(diàn)路板达到其最初指定的温度。

2、浸泡：一旦木(mù)板达到第一个指定温度，它将在此处保留预定的时间。这将激活焊膏中的助焊剂，以去除金属焊接表面上的氧化物(wù)。

3、回流：现在再次加热電(diàn)路板以使其熔化或使焊料回流。

4、冷却：電(diàn)路板现在经历受控的冷却周期，以固化新(xīn)形成的焊点。

什么是锡膏？

我们已经提到过，当锡膏通过回流焊炉时，是如何使用(yòng)锡膏将组件固定在板上的，但实际上，锡膏的作用(yòng)遠(yuǎn)不止于此。焊膏是金属焊料颗粒和粘性助焊剂的混合物(wù)，具有(yǒu)焊膏的稠度。凭借其独特的结构，焊膏在回流焊过程中发挥了三种不同而重要的功能(néng)：

胶粘剂：胶的粘性使表面安装零件保持在原位，直到焊料回流形成永久性结合。

助焊剂：这是一种化學(xué)清洁剂，可(kě)在焊接前通过去除氧化物(wù)和杂质来准备金属表面。它还通过促进熔融焊料的润湿来帮助焊接过程，并保护金属表面在焊接过程中不被再次氧化。

焊料：这些是熔化后将部件的引線(xiàn)连接到電(diàn)路板上相应焊盘的金属颗粒。由于焊料的熔点低于所连接的金属，因此焊料在两者之间提供了良好的牢固连接，而不会对電(diàn)路板或组件造成任何损害。

锡膏通常通过使用(yòng)模板在板上丝网印刷或在其上喷射印刷来施加。喷射打印机在原型运行中被大量使用(yòng)，因為(wèi)创建模板需要花(huā)费一些时间和金钱。但是，一旦電(diàn)路板全面投入生产，通常会首次选择使用(yòng)模板，因為(wèi)它可(kě)以在极短的时间内将焊膏涂到板上。如果要对電(diàn)路板进行返工，也可(kě)以使用(yòng)注射器手动涂抹焊膏。

回流焊的PCB设计实践

回流焊是批量生产表面安装板的首次选择方法，但是要成功使用(yòng)，你需要遵循一些设计规范：

1、焊盘尺寸：必须将表面安装的焊盘图案制成正确的尺寸。焊盘太小(xiǎo)会导致回流焊时形成不良的焊点。焊盘过大可(kě)能(néng)会导致零件未对准对齐，从而导致间隙问题，甚至可(kě)能(néng)一起短路。

2、平衡金属：平衡较小(xiǎo)的两脚表面固定零件的焊盘之间的金属走線(xiàn)很(hěn)重要。金属不平衡会导致加热不均匀，这可(kě)能(néng)导致焊料在一个焊盘上的回流速度比另一焊盘快。这可(kě)能(néng)导致被称為(wèi)“墓碑”的情况，在该情况下，零件的一侧被较快融化的焊料拉至直立位置，而不是按需平焊。

确保不会出现此类问题的一种方法是设置PCB设计工具的设计规则和制造规则，以便遵循设计指南。你的工具应该能(néng)够设置各种规则和约束，以便你可(kě)以控制设计中不同的焊盘尺寸，走線(xiàn)宽度和其他(tā)间隙。

上海韬放電(diàn)子提供专业的PCB设计服務(wù)，如果您有(yǒu)这方面的需求，请与我们联系。