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无铅回流焊冷却速率对焊点质量的影响

研究无铅回流焊冷却速率对焊接点质量的影响，需要从多个角度入手，这是保障失控理解无铅回流焊工艺流程运行原理的关键所在，也是自动回流焊点质量控制和管理工作的重点。具体来讲，我们可以从以下几个角度去进行研究：

一、无铅焊料微观组织的角度来看

微观组织是回流焊点质量的重要参考标准，因此研究冷却速率对无铅焊料微观组织的影响，也是很有必要的。器研究的方法为：以Sn-3.5Ag合金为研究对象，非标选用坩埚冷，空冷，水冷和快冷四种冷却方式，由此得到该合金材料冷却的微观组织对照信息，对于微观组织对照结果进行分析，得出对应的结论。实验研究的结果是：冷却速率对于焊料铸造合金微观组织的影响，与对于Sn-Ag合金的影响比较类似。在快速冷却的条件下，往往可以获取细密的初晶，慢冷条件下获取到的往往是粗大的树枝状组织。简而言之，我无铅回流焊冷却过程中，冷却速率会对于无铅焊料微观组织产生影响，进而影响到焊点质量。

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双面回流焊掉件原因和解决

双面回流焊工艺是目前很多电子产品需要用到的贴片工艺，双面回流焊工艺制程是PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）-->贴片-->烘干（固化）-->A面回流焊接-->清洗-->翻板-->PCB的B面丝印焊膏（点贴片胶）-->贴片-->烘干-->回流焊接。但是用锡膏对双面贴片进行焊接时，有时会出现掉件的问题，下面来给大家分享一下双面回流焊掉件原因和解决。

一、双面回流焊工艺掉件的原因

双面回流焊工艺掉件是由于锡膏熔化后焊料对元件的垂直固定力不足，主要原因有：

1、电子元件太重;

2、元件的焊脚可焊性差;

3、焊锡膏的润湿性及可焊性差;

4、焊接时的炉温没控制好；

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回流焊炉温曲线测量需要的设备和辅助工具：温度曲线仪：测温仪一般分为两类：实时测温仪，能够即时传送温度、时间数据并作出图形。另一种非实时测温仪，通过采样、储存，然后将采集来的数据上载到计算机进行分析。

热电偶：用于感受环境温度的介质。其工作原理是由两种不同成分的导体组成回路，当测温端和参比端存在温差时回路中就会产生热电流，通过电流的大小来反映外界温度的变化。热电偶一般要求较小直径，因为较小直径的热电偶热质量小、响应快，得到的结果较为精确。将热电偶附着于印刷线路板上的工具：焊料，胶粘剂，高温胶带。

锡膏在回流焊均热阶段特性变化：

回流焊均热阶段设定主要应参考焊锡膏供应商的建议和PCB板热容的大小。因为均热 阶段有两个作用，个是使整个PCB板都能达到均匀的温度，均热的目的是为了减少进入回流区的热应力冲击，以及其它焊接问题如元件翘起，某些大体积元件冷焊等。均热阶段另个重要作用就是焊锡膏中的助焊剂开始发生活性反应，增大焊件表面润湿性能（及表面能），使得融化的焊锡能够很好地润湿焊件表面。由于均热段的重要性，因此均热时间和温度必须很好地控制，既要保证助焊剂能很好地清洁焊面，又要保证助焊剂到达回流前没有完全消耗掉。助焊剂要保留到回流焊阶段是必需的，它能促进焊锡润湿过程和防止焊接表面的再氧化。尤其是目前使用低残留，免清洗（no-clean）的焊锡膏技术越来越多的情况下，焊膏的活性不是很强，且回流焊接的也多为空气回流焊，更应注意不能在均热阶段把助焊剂消耗光。

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四、从无铅焊点凝固问题的角度来看

焊点凝固问题也是影响焊点质量的重要因素，焊点凝固问题越少，证明焊点的质量越高。从理论上来讲，无论是微观偏析，还是焊点剥离：以后是凝固开裂，都牵涉到凝固环节。而在此过程中，焊点凝固问题与冷却速率有着很大的关联。通过实验验证，焊点剥离的情况发生，与微观偏析，热传输不均匀，垂直基板板面收缩大，有着很大关联，而较大的冷却速度会对于偏析起到缓冲作用，即使不能达到完全缓冲的效果，但是可以使得圆角表面裂纹不断增加。但是如果冷却速度过大的话，还会对于焊料的变形速率产生影响，这就是焊点开裂的前兆。因此，在焊料液相线温度以上的操作，都应该做好急冷工作，以实现对于偏析的控制。比如以缓慢冷却的方式，保证焊点剥离和凝固开裂之前实现温度降低，并且做好回火处理，保证其能够实现Bi的扩散，避免有害界面偏析出现，这样的好处还体现在能够减少残余应力。

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回流焊工艺流程详述

回流焊工艺流程是，当印刷好锡膏贴片好元件的线路板进入回流焊炉膛内，线路板由回流焊导轨运输链条带动依次经过回流焊的预热区、保温区、焊接区、冷却区，在经过回流焊这四个温区的温度变化后完成了线路板的回流焊焊接流程。下面来具体讲解下线路板依次经过回流焊这四个温区时的焊接变化过程。

回流焊焊接工艺流程详解

一、当PCB进入预热区时，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时，焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚，焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘，将焊盘、元器件引脚与氧气隔离。

预热是为了使焊膏活性化，及避免浸锡时进行急剧高温加热引起部品不良所进行的加热行为。该区域的目标是把室温的PCB尽快加热，但升温速率要控制在适当范围以内，如果过快，会产生热冲击，电路板和元件都可能受损，过慢，则溶剂挥发不充分，影响焊接质量。由于加热速度较快，在温区的后段回流焊炉膛内的温差较大。为防止热冲击对元件的损伤，般规定大升温速度为4℃/S，通常上升速率设定为1~3℃/S。

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