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技术专题
PCB设计需了解回流焊
结合使用辐射热和热对流，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电路板之间形成良好的固态焊点来完成电路板的组装。作为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
可以通过几种不同的方式将电子组件焊接到印刷电路板上。首先，有传统的手工焊接方法，其中技术人员使用烙铁并分别处理每个连接。PCB组装商将使用波峰焊系统大规模生产电路板，或使用自动选择性焊接工艺来满足特定应用。然而，用于批量生产的最普遍使用的焊接组件的方法是回流焊工艺，该工艺主要用于将表面安装组件焊接到电路板上。
回流焊过程首先从将锡膏涂到板上的所有表面安装焊盘开始。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，我们将更多地讨论焊膏及其作用。现在将组件安装在正确的位置，然后使电路板穿过回流焊炉。
工业回流焊炉在焊接过程中使用多个加热区。这些区域根据预先设置在其中的用户控制的温度曲线分别调节为精确的温度。当木板在传送带上通过烤箱时，在这些不同区域中花费的时间也由热曲线控制。焊料回流过程通常遵循以下模式：
1、预热：使电路板达到其最初指定的温度。
2、浸泡：一旦木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。
3、回流：现在再次加热电路板以使其熔化或使焊料回流。
4、冷却：电路板现在经历受控的冷却周期，以固化新形成的焊点。
什么是锡膏？
我们已经提到过，当锡膏通过回流焊炉时，是如何使用锡膏将组件固定在板上的，但实际上，锡膏的作用远不止于此。焊膏是金属焊料颗粒和粘性助焊剂的混合物，具有焊膏的稠度。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：
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：这是一种化学清洁剂，可在焊接前通过去除氧化物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线连接到电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，而不会对电路板或组件造成任何损害。
锡膏通常通过使用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，因为创建模板需要花费一些时间和金钱。但是，一旦电路板全面投入生产，通常会首次选择使用模板，因为它可以在极短的时间内将焊膏涂到板上。如果要对电路板进行返工，也可以使用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，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。焊盘太小会导致回流焊时形成不良的焊点。焊盘过大可能会导致零件未对准对齐，从而导致间隙问题，甚至可能一起短路。
2、平衡金属：平衡较小的两脚表面固定零件的焊盘之间的金属走线很重要。金属不平衡会导致加热不均匀，这可能导致焊料在一个焊盘上的回流速度比另一焊盘快。这可能导致被称为“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。你的工具应该能够设置各种规则和约束，以便你可以控制设计中不同的焊盘尺寸，走线宽度和其他间隙。
上海韬放电子提供专业的PCB设计服务，如果您有这方面的需求，请与我们联系。