製造洞察：回流焊接原理與注意事項

回流焊接技術在電子組裝過程中是一個關鍵步驟，可確保元件與印刷電路板之間形成牢固的連接。本文將探討回流焊接的工作原理，幫助大家更好地了解此技術在提升產品品質及生產效率方面的重要性。

什麼是回流焊接？

回流焊接（Reflow Soldering），簡稱回流，是一種用於表面黏著技術（SMT）的焊接工藝，用以將電子元件黏附到印刷電路板（PCB）上。該工藝利用熱風在高溫下使焊膏熔化並回流，形成優良的焊點。

(回流焊爐)

常見的回流焊接設備

• 熱風回流焊：主要以加熱絲發熱，並在爐內層層循環熱風，傳遞焊接所需熱量。其優點為溫度均勻且可控，焊點穩定性高。

(熱風回流焊)  

• 氮氣回流焊：在熱風回流的基礎上，爐內通入氮氣以降低含氧量，防止元件引腳氧化，提升焊料潤濕性，減少焊點氣泡生成，提高可靠性。

(氮氣回流焊)  

回流焊接的工作原理

焊膏隨溫度升降而膨脹收縮。利用此特性，預先塗敷於PCB焊盤上的焊膏受熱熔化，冷卻後在元件引腳與焊盤間形成永久連接。

回流焊爐的四個溫度區

回流焊爐分為預熱區、滲透區、回流區與冷卻區，每區皆有不同溫度設定，擔負各自角色。

(回流爐的四個溫度區域)  

• 預熱區（約60°C–130°C）：預熱PCB及元件。若從室溫迅速升溫易造成熱衝擊，損傷電路板與元件。預熱可有效降低快速溫度變化帶來的熱應力，讓焊膏中的水分及揮發物蒸發，減少焊點氣泡，為後續焊接做好準備。

• 滲透區（約120°C–160°C）：進一步加熱PCB，確保焊盤及元件引腳之水分完全蒸發，使板面與元件溫度均勻，避免進入回流區時產生熱衝擊缺陷。

• 回流區（約245°C）：此區為回流焊接的核心階段，溫度迅速升至焊膏的熔點（視焊膏種類而定），

使焊膏熔融、在PCB焊盤與元件引腳間產生良好潤濕。毛細作用將熔融焊料吸引至引腳與焊盤間隙。

• 冷卻區：冷卻區能迅速降低焊點溫度使其固化，形成穩定的金屬接合。進入冷卻區後溫度急遽下降，隨著焊點冷卻固化，元件引腳與焊盤之間便形成永久性連接。（冷卻速度必須受控，以避免因急速冷卻產生的熱應力。）  

回流焊爐溫度設定應根據焊膏熔點而定，例如：低溫焊膏熔點約138°C，建議回流爐溫約180°C±5°C；中溫焊膏熔點約178°C，建議約215°C±5°C；高溫焊膏熔點約217°C，建議約245°C±5°C。

通常設定比焊膏熔點略高，以確保焊膏完全熔化，獲得良好焊接效果。

注意事項

• 雙面焊接：對於雙面PCB，應先焊接元件較少或較小的一側，待其冷卻後再焊另一側。若同時焊接，底側焊點可能因高溫而軟化，造成大元件脫落。建議將較大元件集中於同一側，並先焊該側。

(含大型元件的印刷電路板)  

• 元件耐熱性：選用焊膏時需考慮元件耐熱範圍，確保焊膏熔點在元件可承受的安全溫度內。

• 焊盤間距：由於焊料表面張力作用，焊盤間距過近易造成橋連。建議焊盤間距至少保持0.3mm。

（間距緊密的墊片）