使用回流焊接製程將零件連接到 PCB 上。此方法會加熱焊膏直到其熔化。熔化的焊膏將零件固定到位。許多公司選擇回流焊接製程來焊接 PCB。它適用於小型零件，並且焊接結果準確，也有利於自動化。回流焊接工藝包含幾個步驟。首先，塗抹焊膏。接下來，放置元件。然後，預熱電路板。之後，浸泡電路板。接下來，回流焊錫。最後，冷卻電路板。您必須注意缺陷和新技術。可能會出現諸如立碑效應或焊盤翹起之類的問題。
以下是您在回流焊接過程中可能會看到的一些常見缺陷：
缺陷類型 | 簡介 |
|---|---|
組件移位 | 由於零件在加熱過程中移動，導致引線和焊盤無法對齊。 |
墓碑 | 晶片的一端翹起，而另一端仍處於焊接狀態。這是由於加熱不均勻造成的。 |
跳過焊料 | 焊盤或引腳上沒有焊料。這會導致斷路。 |
抬起的墊子 | 銅墊會因過熱或壓力而從 PCB 上脫落。 |
噴水孔/針孔 | 焊點中因滯留氣體而產生的小孔。這些小孔會使焊點變得脆弱。 |
污染/化學殘留物 | 殘留的化學物質會損壞金屬並導致電路問題。 |
焊點斷裂 | 焊點會因熱變化或震動而破裂。 |
斷線 | 電線因彎曲或衝擊而在焊點處斷裂。 |
熱損失 | 由於熱度散失過快，焊點溫度不夠高，導致焊接無法正常進行。 |
PCB組裝中的回流焊接工藝
什麼是回流焊接工藝？
使用回流焊接製程將零件焊接到PCB上。首先，將焊膏塗抹在焊盤上。焊膏在加熱前將零件固定在位。接下來，將零件安裝到電路板上。確保它們與焊盤匹配。然後，將PCB放入回焊爐中加熱。焊膏熔化並將焊盤和零件連接起來。冷卻後，檢查電路板是否有問題。此過程有助於形成牢固且良好的焊點。
回流焊接工藝的主要步驟：
用模板將焊膏塗在 PCB 焊盤上。
將零件放置在電路板上並排列整齊。
將 PCB 放入回焊爐中加熱，使焊膏熔化，並將各部分連接起來。
檢查電路板是否有問題並確保其良好。
為什麼要對 PCB 進行回流焊接？
選擇回流焊接製程進行PCB焊接，是因為它非常適合小型精密的元件。這種方法可以更好地控制熱量，從而保護元件。回流焊接最適合 表面貼裝技術（SMT），這在新的PCB組裝中被廣泛使用。當你觀察回流焊接和波峰焊接時，你會發現一些很大的差異：
方面 | 回流焊 | 波峰焊 |
|---|---|---|
工作原理 | 將零件放在印刷電路板上，並將焊膏放入回流爐中加熱。 | 帶有零件的印刷電路板移動到使用焊波的波峰焊接機。 |
使用場景 | 主要用於 SMT 組裝。 | 主要用於通孔（THT）組裝。 |
焊接需求 | 透過控制熱量實現更好的焊接。 | 會產生大量熱量，可能會傷害敏感部位。 |
焊接複雜性 | 需要更複雜的機器和控制。 | 設定更簡單，只需更改焊接設定。 |
優點 | 非常適合 SMT，熱衝擊更小，所需工人更少。 | 節省時間、降低成本並形成牢固的焊點。 |
主要優點
當您使用回流焊接工藝時，您會得到許多好處：
由於熱量和冷卻受到控制，因此可以獲得整潔均勻的焊點。
您可以一次製作大量的 PCB，因此您的工作會更快、更好。
機器來完成工作，因此人們犯的錯誤更少，修復的錯誤也更少。
良好的回流焊接可形成光滑的接頭，從而增強電力和固定部件的能力。
透過改變熱量和使用氮氣，您可以減少問題並獲得更好的電路板。
這些優點使得回流焊接製程成為新 PCB 組裝的最佳選擇。
回流焊接工藝的階段
回流焊接工藝包含多個步驟。每個步驟都有助於在PCB上建立牢固的連接。如果您遵循每個步驟，就能避免出現問題，並提升組裝品質。
焊膏應用
首先，你需要將焊膏塗在PCB上。焊膏中含有細小的金屬顆粒和助焊劑。它在加熱之前可以固定表面貼裝元件和其他部件。你需要使用模板將焊膏塗在所需的焊盤上。焊膏的種類會影響最終效果。下表列出了一些焊膏產品及其用途：
產品 | 簡介 | 合金 | 粒度分佈 | 黏度（毫帕·秒） | 熔點溫度 | 保質期 |
|---|---|---|---|---|---|---|
LINQALLOY Sn42Bi57Ag1 | LED組裝用低共晶焊膏 | Sn42Bi57Ag1 | 類型 3、4 | - | 138°C | 6°C 下 5 個月 |
LINQALLOY SP-SAC105 | 專為表面貼裝技術 (SMT) 設計的無鉛焊膏 | SAC105 | 類型 3、4、5 | 200 | 223°C | 6°C 下 5 個月 |
LINQALLOY SP-PSA525 | 高鉛焊膏專為無堵塞點膠晶片連接製程設計 | Pb92.5Sn5Ag2.5 | 類型 3、4、5 | 130 – 170 | 287°C | 6°C 下 5 個月 |
LINQALLOY SP-SAC305 | 專為表面貼裝技術 (SMT) 設計的無鉛焊膏 | SAC305 | 類型 3、4 | 160 – 230 | 217°C | 6°C 下 5 個月 |
LINQALLOY SP-SAC307 | 專為表面貼裝技術 (SMT) 設計的無鉛焊膏 | SAC307 | 類型 3、4、5 | 190 – 230 | 220°C | 6°C 下 5 個月 |
您也可以為焊膏選擇不同類型的助焊劑：
松香基助焊劑使用天然松香，需要特殊的清潔劑。
水溶性助焊劑使用有機物質，可用水或其他清潔劑沖洗掉。
免清洗助焊劑幾乎不會留下任何殘留物，最適合用於清潔的地方。
選擇正確的焊膏和助焊劑有助於獲得良好的接頭和牢固的焊接。
PCB 上的元件放置
塗上焊膏後，把零件放到PCB上。這裡必須非常小心。如果零件放錯了位置，可能會導致焊點不牢固或出現問題。大多數工廠使用機器來 放置表面貼裝部件 以及其他部件。這些機器非常精確。例如，貼片系統的精確度應在±0.001吋以內。 XY 公差通常為±0.2毫米。您還需要確保每個部件的引腳都覆蓋焊盤。 IPC-A-610 和 J-STD-001 規則規定，至少需要一半的重疊，有時對於必須長期使用的電路板，重疊率甚至高達四分之三。
即使是微小的錯誤，例如將零件移動0.1毫米，也可能導致焊接不良或短路。您必須檢查每個零件的方向和位置，以確保PCB正常運作。
預熱和浸泡
接下來，將 PCB 放入回流焊爐進行預熱和保溫。慢慢地預熱電路板和元件，為焊接做好準備。此步驟可防止熱衝擊，並使助焊劑發揮作用。所使用的溫度取決於所使用的焊膏。以下是正常溫度範圍表：
焊錫類型 | 預熱溫度範圍 | 浸泡溫度範圍 |
|---|---|---|
含鉛 | 25°C至150℃， | 150°C至200℃， |
無鉛 | 最高180°C | 180°C至220℃， |
通常預熱溫度在 120°C 至 160°C 之間。保溫階段溫度為 160°C 至 180°C。對於無鉛焊接，預熱溫度可設定在 150°C 至 190°C，保溫溫度在 217°C 左右。若控制得當，焊膏熔化均勻，就能避免問題。
回流焊階段
回流焊是最重要的部分。加熱PCB直到 焊膏熔化 並使焊盤和零件之間的連接牢固。溫度曲線在這裡非常重要。必須達到適當的最高溫度並保持適當的時間。過高的熱量會損壞零件或導致裂縫。熱量不足則意味著焊料無法完全熔化，導致連接不牢固。
最高溫度和保持時間會影響焊點的品質。
保存時間過長可能會破壞材料並導致更容易發生故障。
您必須密切注意熱量以獲得堅固且安全的接頭。
散熱
回流焊接後，需要冷卻PCB。冷卻可以使焊點更加堅固。必須控製冷卻速度，以防止熱衝擊並確保零件安全。最佳冷卻速度為每秒3-6°C。如果冷卻速度太慢，焊料中會產生大顆粒，導致焊點強度降低。如果冷卻速度太快，可能會導致零件彎曲或焊點破裂。
提示：保持穩定的冷卻速度有助於獲得牢固的焊點和優質的PCB。務必觀察冷卻步驟，以免有問題。
回流焊接工藝的每個步驟都對PCB組裝的良好運作至關重要。如果您注意焊膏、元件放置、熱控制和冷卻，您將獲得牢固的焊接接頭，並避免常見問題。
PCB 的優勢
精密與自動化
回流焊接可以幫助您 非常準確地放置零件機器只會將焊膏塗抹在需要的地方。這對於包含大量微小元件的電路板非常有效。烤箱保持溫度穩定，避免元件過熱或過冷。這有助於避免錯誤，並實現牢固的連接。您可以添加帶有細引線的小元件，而無需產生焊橋。自動化系統使用貼片機將元件放置在電路板上。這些機器工作速度快，錯誤率低。專用檢測機可以找問題。這有助於您了解電路板的製作品質。
焊膏準確地到達微小部件的正確位置
穩定的熱量可以消除壓力並減少錯誤
拾取機將零件放置在正確的位置
檢查機器及早發現問題
可擴展性
回流焊接可以讓你快速製作大量電路板。即使你需要數千塊電路板，機器也能幫你快速完成。你可以用此製程進行大量生產，也可以只進行少量電路板的生產。電路板數量越多，每塊電路板的成本就越低。下表顯示了回流焊接如何幫助你提高電路板產量：
可擴展性 | 適用於 10,000 多個主機板 | 適用於小批量或 1,000 塊以下的電路板 |
|---|---|---|
生產速度 | 機器速度更快 | 速度較慢，通常手工完成 |
每單位成本 | 當你賺很多的時候會降低 | 當你只做幾個 |
靈活性
回流焊接適用於多種電路板設計。它非常適合表面貼裝技術。它可以讓您將元件直接貼裝到電路板上。您可以在一次運行中使用不同類型的封裝。這使得回流焊接非常適合需要精細操作的新型電子產品。您可以建立雙面帶元件的電路板，並在一個製程中混合使用多種類型的元件。
提示：回流焊接可讓您設計具有大量零件和狹小空間的電路板。
可靠性
回流焊接使 堅固安全的關節烤箱能保持恰到好處的溫度，確保連接牢固。您可以使用熱衝擊測試來測試您的電路板。這可以檢查溫度變化時接頭是否保持牢固。接頭處的薄層可以使其更堅固。如果薄層過厚，接頭可能會斷裂。回流焊接有助於保持薄層，從而延長電路板的使用壽命。
熱衝擊測試檢查接頭是否牢固
關節處的薄層使其更好
穩定的加熱和冷卻使連接牢固
回流焊接的缺陷預防
您希望您的 PCB 能夠長久使用。您需要在回流焊接過程中避免出現缺陷。本部分將說明如何控制熱量、選擇焊膏、檢查電路板、使用氮氣以及解決問題。每個步驟都可以幫助您實現牢固的連接並改善電路板的品質。
溫度曲線
每一步都必須注意溫度。良好的溫度控制可以避免缺陷，並確保PCB的安全。您可以使用專用工具來檢查電路板的溫度。以下是一些技巧：
預熱時緩慢升溫。保持升溫速率在每秒0.5°C至2.0°C之間。這樣可以阻止熱衝擊，並使助焊劑開始發揮作用。
將保溫階段的溫度維持在150°C至180°C之間，持續60-120秒。這樣可以使PCB板受熱均勻。
將回流焊峰值溫度設定在焊錫熔點以上 20-30°C 之間。保持液相線以上時間 (TAL) 為 30-90 秒。
以每秒2-4°C的速度冷卻電路板。這有助於形成牢固的接合。
使用良好的熱工具來獲得正確的熱數據。
檢查多個板子來查看烤箱是否不同。
經常觀察和更改配置文件以保持結果穩定。
請務必閱讀焊膏資料表以了解特殊的熱量需求。
提示：仔細的溫度控制有助於您消除缺陷並使您的 PCB 保持良好的工作狀態。
焊膏和助焊劑
您需要為您的PCB選擇最合適的焊膏和助焊劑。焊膏的類型會影響焊接效果和缺陷數量。請查看合金、粉末類型和微觀結構。氧化物含量低的球形粉末能形成更佳的焊點。請根據您的電路板和焊盤尺寸選擇合適的焊膏。 3型至6型粉末適用於不同尺寸的焊盤，有助於防止橋接。
焊膏印刷過程中的許多因素都會影響缺陷率。下表列出了最重要的因素：
水平 | 因素描述 |
|---|---|
1 | 模板開口形狀及其製作方法 |
2 | 焊膏匹配 |
3 | 等待時間效應 |
4 | 刮刀材質選擇 |
5 | 印刷機設定 |
6 | 回流焊設置 |
您還需要選擇合適的助焊劑。松香基助焊劑需要特殊清洗。水溶性助焊劑可用水沖洗掉。免清洗助焊劑幾乎不留任何殘留物。合適的焊膏和助焊劑有助於獲得牢固的焊點並減少缺陷。
檢查方法
焊接後必須檢查 PCB，以便及早發現問題。您可以使用不同的方法來尋找缺陷。下表列出了最常見的方法：
檢驗方法 | 簡介 |
|---|---|
視力檢查 | 人們透過肉眼尋找缺陷。 |
自動光學檢測 (AOI) | 相機和軟體可以發現缺少的焊料和損壞的零件。 |
X射線偵測 | 尋找 PCB 內部的空洞和焊接橋等隱藏問題。 |
功能測試 | 檢查 PCB 組裝後是否可以正常運作。 |
AOI 使用相機來尋找缺少的部件和不良的焊點。 X 光可以檢查 PCB 內部，發現裂縫和孔洞。功能測試可以檢查 PCB 是否正常運作。您可以使用這些方法在問題惡化之前發現它們。
受控氣氛
您可以在回流焊接過程中使用氮氣。氮氣有助於焊接更牢固的電路板，並提高焊接品質。下表列出了氮氣的優點：
好處 | 簡介 |
|---|---|
氧化物形成 | 氮氣可降低焊接過程中的氧化物。 |
潤濕性改善 | 焊料流動性更好，焊點更牢固。 |
減少缺陷 | 焊接不良和橋接等問題會減少。 |
助焊劑選擇的彈性 | 由於空氣受到控制，因此您可以使用更多類型的助焊劑。 |
清潔後的要求 | 焊接後您花費更少的時間進行清潔。 |
提高可靠性 | 使用氮氣焊接可以使您的 PCB 使用壽命更長。 |
注意：在回流焊接中使用氮氣有助於形成牢固的接頭並降低缺陷率。
常見缺陷及解決方案
您可能會在 PCB 上看到諸如墓碑效應、橋接和空洞之類的問題。您可以按照以下步驟修復這些問題。以下是一些解決方案：
使模板開口達到焊盤尺寸的 80-90%，並與 PCB 佈局相符。
控制焊膏量。對於小部件，請使用厚度為0.1-0.15毫米的模板，以防止焊膏過多。
更改回流焊溫度曲線。預熱時使用緩慢的升溫速率（每秒 1-3°C），以防止焊錫快速熔化。
檢查零件位置。使用優質的貼片機進行精確定位。
平衡回流焊溫度曲線。將預熱溫度設定為 150-180°C，持續 60-90 秒，以保持溫度均勻。
確保焊盤設計一致。確保零件下方的焊盤尺寸和形狀相同。
檢查焊盤上的焊膏。使用 SPI 工具確保焊膏在兩個焊盤上均勻分佈。
優化貼片機的放置精度。校準貼片機，使零件的放置精度在±0.05毫米以內。
您可以按照以下步驟操作 杜絕常見缺陷 讓您的PCB保持良好的工作狀態。良好地控制焊膏、熱量、檢查和氮氣有助於您獲得更牢固的焊點和更優質的電路板。
回流焊接工藝的創新
新科技不斷改變人們製作PCB的方式。如今，回流焊技術有了很大的改進。一些新技術包括真空回流焊、智慧回流焊爐以及更小的元件尺寸。這些改進有助於實現更佳的連接，也能延長電路板的使用壽命。較小的表面貼裝元件的使用頻率較高。
真空回流焊
真空回流焊使用特殊的爐腔。此爐腔在焊接過程中會排出空氣和氣體。這有助於將焊點中的空洞率降低至 1-2%。真空回流焊可以使焊點更堅固，熱量在電路板上更好地傳導。這對於汽車和飛機來說非常重要。您的 PCB 可以更耐用，承受更大的壓力。更少的薄弱點意味著更好的性能。
提示：真空回流焊接有助於獲得牢固可靠的連接。它非常適合表面貼裝設備。
智能烤箱
智慧焊接爐讓您更好地控制焊接過程。它們使用感測器持續監測溫度，並能及早發現問題。下表展示了智慧焊接爐如何有效防止缺陷：
故障類型 | 對品質的影響 | 預防技巧 |
|---|---|---|
加熱器故障 | 焊接不良，元件損壞 | 檢查加熱器，使用即時警報 |
傳送帶校準漂移 | 更多缺陷，例如橋接 | 經常校準，追蹤傳送帶速度 |
熱洩漏問題 | 焊接不一致，PCB損壞 | 注意溫度區域，避免溫差過大 |
氣流不一致 | 焊接不可靠，故障更多 | 清潔過濾器，測量熱傳遞 |
冷卻系統故障 | 損壞加劇，返工成本高昂 | 保持冷卻清潔，監控冷卻區域 |
智慧烤箱 保持溫度穩定在±2°C以內。這能為您帶來良好的結果並減少問題。儘早解決問題，可以節省時間和金錢。
PCB組裝的小型化
元件尺寸的縮小改變了PCB組裝。現在，我們可以使用微型焊盤和小型表面貼裝元件。焊料沉積也變得更小。有時，焊料顆粒會變得更小，這會導致焊點強度降低。為了解決這個問題，我們需要加快冷卻速度，冷卻速度應高於每秒2°C。新的焊膏配方也有所幫助。
每個 PCB 上可安裝更多表面貼裝設備。
焊膏點較小，因此控制必須精確。
拾取和放置機器使用兩個通道來提高運行速度。
操作溫度較高，尤其是使用無鉛焊料時。
焊膏的化學性質因高溫而改變。
您可以建立更複雜的電路板，並提高工作效率。這些改進有助於您滿足新型電子產品的需求。現在，每一毫米都至關重要。
註：全球回流焊爐市場正在快速成長。這顯示這些新理念對於PCB製造的重要性。
您可以使用回流焊接來為新電子產品製作堅固的PCB。此工藝可以很好地控制熱量，並幫助您獲得牢固的焊點，減少問題。
小心 溫度控制 保護零件免受損壞。
優質的焊膏和助焊劑有助於零件更好地黏合。
檢查電路板並使用氮氣可使它們工作更長時間。
智慧烤箱和機器有助於避免錯誤。
電子產品越來越小，製造難度也越來越大。您應該選擇回流焊接來解決這些問題，並延長產品的使用壽命。
常見問題
回流焊接的主要目的是什麼？
使用回流焊接將電子元件連接到電路板。這個過程會熔化焊錫膏，使 強大的聯繫. 它可以幫助您為許多設備建立可靠且高品質的主機板。
可以對 PCB 的兩面都進行回流焊接嗎？
是的，你可以雙面使用回流焊接。先焊接一面，然後翻轉電路板，重複此過程。這種方法適用於複雜的印刷電路板。
如何防止回流焊接過程中出現缺陷？
您需要控制溫度曲線並使用正確的焊膏。您還需要使用檢測工具檢查電路板。這些步驟可以幫助您避免 常見問題，例如墓碑效應 或橋接。
為什麼回流焊接時要使用氮氣？
使用氮氣可以減少焊接過程中的氧化。這種氣體有助於獲得更清潔的焊點，減少缺陷。氮氣還能提高焊接連接的強度。
回流焊和波峰焊有什麼差別？
回流焊接適用於表面貼裝元件。波峰焊最適合通孔元件。回流焊使用加熱爐，而波峰焊使用熔融焊料的波浪。
