回流焊不是把板子送进炉子加热那么简单。锡膏从印刷到成型,需要经历预热、保温、回流和冷却四个阶段,每个阶段的温度和时间都会影响焊点质量。曲线调得合适,虚焊、连锡、立碑、空洞和枕头效应都会明显减少;曲线不合适,即使PCB、物料和钢网都没问题,也可能出现批量不良。
预热阶段:升温不能太快
预热阶段的主要目的是让PCBA整体温度平稳上升,同时让锡膏中的溶剂逐步挥发。如果升温过快,锡膏可能飞溅,板面容易出现锡珠;对于多层板、厚铜板或大尺寸板,升温不均还会增加热应力。预热阶段通常需要根据板厚、层数和器件密度调整升温速率,避免局部受热过快。
保温阶段:让温度更均匀
保温阶段的作用是让PCBA上不同位置的器件温度尽量接近,减少大小器件之间的温差。小器件升温快,大器件、接地铜皮多的位置升温慢,如果保温不足,回流时可能出现部分焊点先熔化、部分焊点还未达到温度的情况。保温时间过长也不行,可能导致锡膏活性下降,影响焊接效果。
回流阶段:关键在峰值温度和时间
回流阶段是焊点真正形成的过程。温度需要达到锡膏规定的回流区间,并保持足够时间,使焊料充分润湿焊盘和引脚。峰值温度过低,容易出现虚焊或枕头效应;峰值温度过高,可能损伤器件、PCB或焊盘。BGA、QFN、LGA等底部焊盘器件对回流曲线尤其敏感,因为焊点无法直接目视检查,内部空洞和润湿不良更难发现。
冷却阶段:影响焊点组织和强度
冷却速度会影响焊点金属组织。冷却过慢,焊点晶粒可能变粗,强度下降;冷却过快,部分敏感器件或板材可能承受较大热应力。合理的冷却曲线有助于形成稳定焊点,同时降低翘曲和裂纹风险。对于高频高速板、HDI板或精密贴装项目,冷却控制更需要结合板材和器件特性评估。
这些情况需要重点评估回流曲线
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板上有BGA、QFN、LGA等底部焊盘器件
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同时存在大散热焊盘和小封装器件
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使用无铅锡膏或特殊合金锡膏
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PCB为厚铜板、铝基板、高频高速板或HDI板
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FPC柔性板、软硬结合板等耐热性较低的材料
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打样阶段出现虚焊、连锡、立碑或空洞等问题
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