什么是回流曲线？
深圳市福英达锡膏小知识: 什么是回流曲线？
在焊盘上覆盖上锡膏后，需要通过加热的方式将锡膏熔化并与焊盘进行冶金反应形成焊点。常见的加热方法有电烙铁加热，波峰焊和回流焊等。由于电烙铁效率偏低，不适用于大规模生产，因此波峰焊和回流焊在封装行业中最为普及。本文主要介绍回流工艺。
图1. 回流炉外观。
图2. 一种无铅锡膏回流曲线 (仅供参考)
回流曲线可以分为四个区域，包括预热区，恒温区，回流区和冷却区。将锡膏通过印刷，点胶等工艺沉积在焊盘上并完成元件贴装后，PCB需要进行预热。如果使用SAC305无铅锡膏进行封装，PCB需要在回流炉预热100s到150℃左右。焊膏中助焊剂的主要成分包括松香、活性剂、触变剂等溶剂。预热能够将挥发锡膏中较低熔点的溶剂，但是需要控制升温速率。升温过快会增加封装热应力，容易导致焊点热蠕变，出现裂纹等可靠性问题。
恒温区可以让锡膏充分的润湿焊盘，助焊剂会充分改善锡膏润湿能力，有效去除焊盘上的氧化层并改变焊料表面张力。此外该区域能允许助焊剂中的溶剂成分进一步挥发，从而最大程度减少焊接残留物。
锡膏在到达回流区后温度迅速升高达到峰值温度。一般峰值温度比熔点温度高25-45℃。锡膏会完全熔化并润湿焊盘。在这个阶段助焊剂活性最强。在高温的作用下，由于界面反应，金属间化合物(IMC)开始生成。如果使用SAC305无铅锡膏，则会生成Cu6Sn5。少量的Cu6Sn5对锡膏焊盘连接有好处。需要注意的是，应该避免回流时间过长导致IMC过度生长从而导致焊点脆性增大。一般熔融温度以上保持时间是30-60s，需要根据情况调整。
最后是冷却区。冷却使锡膏固化成为焊点并能够细化焊点晶粒结构，增强机械强度。合理的控制冷却速度和时间对焊点可靠性有着很大的影响。如果冷却速度太慢，在没有氮气保护情况下锡膏可能会被氧化，并且由于热膨胀系数不匹配出现翘曲，导致焊接质量变差。而冷却过快则会增加焊点热应力导致裂纹。一般冷却速度和时间是4℃/s和100s，需要根据情况调整。
深圳市福英达致力于开发和生产封装锡膏，无铅产品涵盖锡银铜和锡铋合金组合。可适用于多种封装场合且焊点可靠性高。欢迎咨询。
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