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返修SMT工艺要求技术优秀的操作人员和良好的工具紧密配合,返修时必须小心道慎,其基本的原则是不能使电路板、元器件过热,否则极易造成电路板的电镀通孔、元器件和焊盘的损伤。下面就来介绍几种常见的SMT组件返修焊接技术。
(1)接触焊接。接触焊接的特点是用加热的电烙铁头或环直接接触焊接媒介,经过一定时间后在特定位置形成可接受的焊点,焊接媒介包括焊盘、焊锡丝、助焊剂等物质。
焊接头用来加热单个的焊接点,而焊接环用来同时加热多个焊接点。焊接头有单头、双头或四面环绕等多种形式,主要用于元器件拆除。焊接环的外形设计主要用于双边、外围引脚封装的多引脚元器件的拆焊,如集成电路等元器件的拆焊。
接触焊接返修系统有多种规格,通常能够控制或限制温度。按照温度控制特性,可以将接触焊接返修系统分为三类。
①恒温系统。能够提供连续、恒定的热量输出。对于SMT组件的焊接和返修应用,应该在335~365℃温度范围内运行。
②限制温度系统。保持温度在一个最佳范围内,不能连续地传送热量,这个特点可以防止过热,但系统的加热速度慢。限温接触焊接系统在SMT组件应用中的操作温度范围一般为285~315℃。
③可控温度系统。可以提供效率更高的热量输出能力,系统温度偏差通常控制在10℃之内,不能连续传送热量,但温度自近应响应时机和温度控制比限制温度系统要优越。这类接触焊接系统要求操作温度范控制在285~315℃。
接触焊接具有以下特点:焊接成本相对较低,容易买到用;胶预固定的元器件可以很容易地用焊接环取下;电烙铁环必须直接接触焊接点和引脚才能得到相应的加热效率;没有焊接温度限制或控的电烙头或焊接环容易受温度冲击,温度冲击可能损伤陶瓷元器件,特别是多层电容等。
(2)加热气体(热风)焊接。热风焊接通过用喷嘴把加热的空气或情性气体(如氮气等)引向焊接点和引脚来完成焊接加热过程。
热风系统由于加热均匀,可以避免采用接触焊接可能发生的局部热应力,这使它在均匀加热是关键问题的返修应用中成为首选。热风温度的可调范围一般为300~400℃,熔化焊锡所需要的时间取决于热风量的多少。
热风焊接系统的热风喷嘴构造设计十分重要,大多会具有两个主要部件,一是真空吸嘴,用于拆卸或焊接吸取、放置元器件;二是热风导流腔,主要作用是将返修装置产生的热气流引向拆卸或焊接的元器件,其次还有一个功能是维持局部热容量。
热风系统较之接触焊接系统具有如下优势:热风作为传热媒介传热效率低,能够有效地减少高加热率产生的热冲击:能够消除直接热媒介硬接勉可能造成的物理损伤:系统的温度和加热速率可控制、可重复和可预测:设备价格范围从低到高,选择范围较宽。但同时,自动热风焊接系统比较复杂,要求操作者具有很高的技术水平。
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