厚膜電路

微電子組裝技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)40年代末和50年代初的微模組件和后來發(fā)展的薄膜和厚膜混合電路及微波集成電路。70年代以來,微電子組裝技術(shù)發(fā)展更快,又出現(xiàn)了芯片載體、載帶、大面積多芯片多層厚膜電路。

70年代末至80年代初，門陣列芯片、密封載體－陶瓷基板、被釉鋼基板和表面安裝印制線路板組件得到廣泛應(yīng)用，多層薄膜混合電路和有機(jī)聚合物厚膜電路也在迅速發(fā)展。

按封裝形式分：普通雙列直插式,普通單列直插式，小型雙列扁平，小型四列扁平，圓形金屬，體積較大的厚膜電路等。

按封裝體積大小排列分：最大為厚膜電路，其次分別為雙列直插式，單列直插式，金屬封裝、雙列扁平、四列扁平為最小。

按兩引腳之間的間距分:普通標(biāo)準(zhǔn)型塑料封裝，雙列、單列直插式一般多為2.54±0.25 mm，其次有2mm(多見于單列直插式)、1.778±0.25mm(多見于縮型雙列直插式)、1.5±0.25mm,或1.27±0.25mm(多見于單列附散熱片或單列V型)、1.27±0.25mm(多見于雙列扁平封裝)、1±0.15mm(多見于雙列或四列扁平封裝)、0.8±0.05~0.15mm(多見于四列扁平封裝)、0.65±0.03mm(多見于四列扁平封裝)。

按雙列直插式兩列引腳之間的寬度分：一般有7.4~7.62mm、10.16mm、12.7mm、15.24mm等數(shù)種。

按雙列扁平封裝兩列之間的寬度分(包括引線長度)：一般有6~6.5±m(xù)m、7.6mm、10.5~10.65mm等。

按四列扁平封裝40引腳以上的長×寬一般有：10×10mm(不計(jì)引線長度)、13.6×13.6±0.4mm(包括引線長度)、20.6×20.6±0.4mm(包括引線長度)、8.45×8.45±0.5mm(不計(jì)引線長度)、14×14±0.15mm(不計(jì)引線長度)等。2100433B

回流焊根據(jù)技術(shù)分類

熱板傳導(dǎo)回流焊：這類回流焊爐依靠傳送帶或推板下的熱源加熱，通過熱傳導(dǎo)的方式加熱基板上的元件，用于采用陶瓷（Al2O3）基板厚膜電路的單面組裝，陶瓷基板上只有貼放在傳送帶上才能得到足夠的熱量，其結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜。中國的一些厚膜電路廠在80年代初曾引進(jìn)過此類設(shè)備。

紅外(IR)回流焊爐：此類回流焊爐也多為傳送帶式，但傳送帶僅起支托、傳送基板的作用，其加熱方式主要依紅外線熱源以輻射方式加熱，爐膛內(nèi)的溫度比前一種方式均勻，網(wǎng)孔較大，適于對雙面組裝的基板進(jìn)行回流焊接加熱。這類回流焊爐可以說是回流焊爐的基本型。在中國使用的很多，價(jià)格也比較便宜。

氣相回流焊接：氣相回流焊接又稱氣相焊(VaporPhaseSoldering，VPS)，亦名凝熱焊接(condensationsoldering)。加熱碳氟化物（早期用FC-70氟氯烷系溶劑），熔點(diǎn)約215℃，沸騰產(chǎn)生飽和蒸氣，爐子上方與左右都有冷凝管，將蒸氣限制在爐膛內(nèi)，遇到溫度低的待焊PCB組件時(shí)放出汽化潛熱，使焊錫膏融化后焊接元器件與焊盤。美國最初將其用于厚膜集成電路(IC)的焊接，氣柏潛熱釋放對SMA的物理結(jié)構(gòu)和幾何形狀不敏感，可使組件均勻加熱到焊接溫度，焊接溫度保持一定，無需采用溫控手段來滿足不同溫度焊接的需要，VPS的氣相中是飽和蒸氣，含氧量低，熱轉(zhuǎn)化率高，但溶劑成本高，且是典型臭氧層損耗物質(zhì)，因此應(yīng)用上受到極大的限制，國際社會現(xiàn)今基本不再使用這種有損環(huán)境的方法。

熱風(fēng)回流焊：熱風(fēng)式回流焊爐通過熱風(fēng)的層流運(yùn)動(dòng)傳遞熱能，利用加熱器與風(fēng)扇，使?fàn)t內(nèi)空氣不斷升溫并循環(huán)，待焊件在爐內(nèi)受到熾熱氣體的加熱，從而實(shí)現(xiàn)焊接。熱風(fēng)式回流焊爐具有加熱均勻、溫度穩(wěn)定的特點(diǎn)，PCB的上、下溫差及沿爐長方向的溫度梯度不容易控制，一般不單獨(dú)使用。自20世紀(jì)90年代起，隨著SMT應(yīng)用的不斷擴(kuò)大與元器件的進(jìn)一步小型化，設(shè)備開發(fā)制造商紛紛改進(jìn)加熱器的分布、空氣的循環(huán)流向，并增加溫區(qū)至8個(gè)、10個(gè)，使之能進(jìn)一步精確控制爐膛各部位的溫度分布，更便于溫度曲線的理想調(diào)節(jié)。全熱風(fēng)強(qiáng)制對流的回流焊爐經(jīng)過不斷改進(jìn)與完善，成為了SMT焊接的主流設(shè)備。

紅外線 熱風(fēng)回流焊：20世紀(jì)90年代中期，在日本回流焊有向紅外線 熱風(fēng)加熱方式轉(zhuǎn)移的趨勢。它足按30%紅外線，70%熱風(fēng)做熱載體進(jìn)行加熱。紅外熱風(fēng)回流焊爐有效地結(jié)合了紅外回流焊和強(qiáng)制對流熱風(fēng)回流焊的長處，是21世紀(jì)較為理想的加熱方式。它充分利用了紅外線輻射穿透力強(qiáng)的特點(diǎn)，熱效率高、節(jié)電，同時(shí)又有效地克服了紅外回流焊的溫差和遮蔽效應(yīng)，彌補(bǔ)了熱風(fēng)回流焊對氣體流速要求過快而造成的影響。

這類回流焊爐是在IR爐的基礎(chǔ)上加上熱風(fēng)使?fàn)t內(nèi)溫度更加均勻，不同材料及顏色吸收的熱量是不同的，即Q值是不同的，因而引起的溫升AT也不同。例如，lC等SMD的封裝是黑色的酚醛或環(huán)氧，而引線是白色的金屬，單純加熱時(shí)，引線的溫度低于其黑色的SMD本體。加上熱風(fēng)后可使溫度更加均勻，而克服吸熱差異及陰影不良情況，紅外線 熱風(fēng)回流焊爐在國際上曾使用得很普遍。

由于紅外線在高低不同的零件中會產(chǎn)生遮光及色差的不良效應(yīng)，故還可吹入熱風(fēng)以調(diào)和色差及輔助其死角處的不足，所吹熱風(fēng)中又以熱氮?dú)庾顬槔硐?。對流傳熱的快慢取決于風(fēng)速，但過大的風(fēng)速會造成元器件移位并助長焊點(diǎn)的氧化，風(fēng)速控制在1．Om/s~1.8ⅡI/S為宜。熱風(fēng)的產(chǎn)生有兩種形式：軸向風(fēng)扇產(chǎn)生（易形成層流，其運(yùn)動(dòng)造成各溫區(qū)分界不清）和切向風(fēng)扇產(chǎn)生（風(fēng)扇安裝在加熱器外側(cè)，產(chǎn)生面板渦流而使各個(gè)溫區(qū)可精確控制）。

熱絲回流焊：熱絲回流焊是利用加熱金屬或陶瓷直接接觸焊件的焊接技術(shù)，通常用在柔性基板與剛性基板的電纜連接等技術(shù)中，這種加熱方法一般不采用錫膏，主要采用鍍錫或各向異性導(dǎo)電膠，并需要特制的焊嘴，因此焊接速度很慢，生產(chǎn)效率相對較低。

熱氣回流焊：熱氣回流焊指在特制的加熱頭中通過空氣或氮?dú)?，利用熱氣流進(jìn)行焊接的方法，這種方法需要針對不同尺寸焊點(diǎn)加工不同尺寸的噴嘴，速度比較慢，用于返修或研制中。

激光回流焊，光束回流焊：激光加熱回流焊是利用激光束良好的方向性及功率密度高的特點(diǎn)，通過光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚集在很小的區(qū)域內(nèi)，在很短的時(shí)間內(nèi)使被加熱處形成一個(gè)局部的加熱區(qū)，常用的激光有C02和YAG兩種，是激光加熱回流焊的工作原理示意圖。

激光加熱回流焊的加熱，具有高度局部化的特點(diǎn)，不產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱沖擊小，熱敏元器件不易損壞。但是設(shè)備投資大，維護(hù)成本高。

感應(yīng)回流焊：感應(yīng)回流焊設(shè)備在加熱頭中采用變壓器，利用電感渦流原理對焊件進(jìn)行焊接，這種焊接方法沒有機(jī)械接觸，加熱速度快；缺點(diǎn)是對位置敏感，溫度控制不易，有過熱的危險(xiǎn)，靜電敏感器件不宜使用。

聚紅外回流焊：聚焦紅外回流焊適用于返修工作站，進(jìn)行返修或局部焊接。

回流焊根據(jù)形狀分類

臺式回流焊爐：臺式設(shè)備適合中小批量的PCB組裝生產(chǎn)，性能穩(wěn)定、價(jià)格經(jīng)濟(jì)（大約在4-8萬人民幣之間），國內(nèi)私營企業(yè)及部分國營單位用的較多。

立式回流焊爐：立式設(shè)備型號較多，適合各種不同需求用戶的PCB組裝生產(chǎn)。設(shè)備高中低檔都有，性能也相差較多，價(jià)格也高低不等（大約在8-80萬人民幣之間）。國內(nèi)研究所、外企、知名企業(yè)用的較多。

回流焊根據(jù)溫區(qū)分類

回流焊爐的溫區(qū)長度一般為45cm～50cm，溫區(qū)數(shù)量可以有3、4、5、6、7、8、9、10、12、15甚至更多溫區(qū)，從焊接的角度，回流焊至少有3個(gè)溫區(qū)，即預(yù)熱區(qū)、焊接區(qū)和冷卻區(qū)，很多爐子在計(jì)算溫區(qū)時(shí)通常將冷卻區(qū)排除在外，即只計(jì)算升溫區(qū)、保溫區(qū)和焊接區(qū)。