什么是气相回流

当将元件焊接到印刷电路板 (PCB) 上时遇到的主要挑战之一是实现均匀的热分布。由于不同尺寸的部件分散在整个板上，实现一致的热量施加以有效地连接和固化部件可能是一项艰巨的任务。

为了确保电路板及其组件的完整性，并保证它们之间的适当粘合，制造公司越来越多地采用气相回流技术。这种专门的加热技术通过允许操作员在气相回流炉内调节温度来提供增强的控制。这些烤箱有能力同时焊接多批pcb，从而提高效率和许多其他好处。

气相回流定义

气相回流，也称为冷凝焊接，是一种采用惰性液体蒸气将元件结合到电路板上的焊接技术。通过称为气相回流炉的专用设备来促进该过程。

在气相回流期间，使用加热元件将惰性液体 (通常为全氟聚醚氟化流体 (PFPE)) 在烘箱内加热至230至240摄氏度的温度。当液体达到其沸点时，它蒸发，使烤箱充满浓密的蒸气。

电路板连同其部件一起被定位在托盘上并且被插入到烤箱中。蒸汽在PCB周围冷凝，产生热量，使焊膏熔化并将元件熔合在一起。同时，蒸汽从室内置换任何氧气，确保均匀的热量分布。

一旦焊膏熔化，就必须冷却PCB以使焊膏固化。烘箱内的冷却元件有助于该过程。随后，将托盘从烘箱中取出，使焊膏固化，从而完成气相回流工艺。

气相回流焊的优点

具有许多优点:

更高的温度能力:与利用热空气的对流炉不同，气相回流炉采用可以实现更高温度的气体。

防止过热:尽管炉内温度升高，但气相回流可确保PCB及其组件保持安全，以免过热。

保持完整性:蒸汽的热性能保护PCB及其组件的完整性，防止在焊接过程中变形或损坏。

与无铅焊膏兼容:气相回流使得能够使用无铅焊膏，从而在采用较高热量的同时将电路板损坏的风险降至最低。

均匀热量分布:在大部件和小部件之间不存在遮蔽确保了在整个板上均匀的热分布，从而促进了部件的同时粘附，而与尺寸无关。

增强润湿:无氧条件促进PCB的优异润湿，从而提高焊接质量。

温度控制:工程师保持对烤箱内温度的精确控制，允许根据需要进行调整以适应特定要求。

非腐蚀性:，使用PFPE作为蒸汽介质消除了板材料腐蚀的风险，进一步保持了板的完整性。

气相回流和对流回流有什么区别？

气相回流和对流回流之间的主要区别在于焊接过程中使用的传热方法。

在气相回流中，惰性液体被加热到其沸点，产生具有高于焊料熔点的精确控制温度的蒸气云。待焊接的部件暴露于该蒸气中，使焊点达到所需的温度并回流。该方法具有以下优点: 均匀加热、降低部件过热的风险以及精确的温度控制。

另一方面，对流回流依靠热空气循环将热量传递到PCB上的焊膏和组件。对流回流炉在PCB上吹热空气，将元件和焊膏加热到其回流温度。虽然对流回流被广泛使用并提供多功能性，但它可能导致不均匀的加热，特别是对于复杂的PCB布局或不同尺寸的组件。

总之，气相回流利用蒸汽均匀地传递热量，而对流回流依赖于热空气循环。每种方法都有其自身的优点和考虑因素，它们之间的选择取决于诸如焊接应用的特定要求和所需的焊接结果等因素。

对流回流炉

对流回流炉配备有多个加热区，通常多达12个，在冷却元件旁边。每个区域通常都有自己的温度控制，可以精确调节热量分布。在表面贴装技术 (SMT) 组装过程中，组装的印刷电路板 (PCB) 被传送到烘箱中，使其经受受控的时间-温度曲线。

集成到PCB生产线中，对流回流炉可促进无缝吞吐量，而无需额外处理。然而，个别产品需要定制的回流配置文件，要求工程团队在生产开始之前开发这些配置文件。

尽管它们的效率，但对流回流炉具有相当大的占地面积，消耗制造设施内的显著占地面积。另外，当回流密集填充的电路板时，可能出现挑战，因为在对流回流炉的范围内，在各个部件水平处保持精确的温度控制变得困难。

气相回流炉

与对流炉相比，气相回流炉利用冷凝或气相进行焊接，从沸腾的全氟聚醚 (一种惰性传热液体) 中散发出来。与对流回流炉不同，气相回流炉具有较小的占地面积，PCB组件垂直移动而不是侧向移动。

蒸汽层有效地将热量传递到PCB及其组件，确保高传热率、最佳润湿和降低功耗。该工艺使具有不同热质量的组件之间的温差最小化，使其成为密集pcb的理想选择。

物理温度限制防止任何部件在焊接期间过热。比空气重的蒸汽层将焊接部件包裹在中性气氛中，保持其完整性。例如，当惰性流体在230 °C沸腾时，其上方的蒸气层保持在230 °C，周围空气仅达到50-80 °C的温度。

在气相回流炉中使用的现代传热流体，如全氟聚醚，缺乏有害成分如cfc，便于运输和储存。这些流体具有优异的耐化学性和耐热性，高电绝缘性，无毒，低粘度，没有闪点或燃点。