回流焊是电子制造业表面贴装技术（SMT）中的关键焊接工艺。它的主要作用是将预先涂覆在印刷电路板（PCB）焊盘上的锡膏融化，使表面贴装元器件（SMD）的引脚或焊端与PCB焊盘形成可靠、永久的电气和机械连接。

简要过程：

1. 前期准备： 在PCB的焊盘上通过钢网印刷锡膏。
2. 贴片： 使用贴片机将SMD元器件精确地放置到涂有锡膏的焊盘上。
3. 回流焊：
   • PCB进入： 装载元器件的PCB被送入回流焊炉。
   • 加热区： PCB通过一个温度精准控制的隧道式加热炉。
   • 焊接完成： PCB离开炉膛后冷却，焊点凝固，元器件被牢固焊接。
4. 检测/下一步： 进行焊点检测（如AOI，X光）或后续组装步骤。

回流焊的核心应用原理

回流焊的原理主要是通过精确控制加热炉内的温度曲线（分为几个特定的升温区间），让锡膏经历物理状态变化（固态->膏状->液态->固态），最终形成可靠的焊点。其核心原理步骤和炉内温区划分如下：

1. 预热区：

   • 目标： 将PCB和元器件缓慢升温，驱除锡膏中的低沸点溶剂（助焊剂挥发物），防止水分快速蒸发导致飞溅。
   • 原理： 逐步提高温度（通常升温速率控制在1-3°C/秒），使整体温度均匀上升，避免热冲击损坏元器件或PCB。锡膏开始软化但未熔化。此阶段也激活助焊剂，开始清洗焊盘和元器件引脚/焊端上的氧化膜。

2. 保温区 / 活性区 / 恒温区：

   • 目标： 使PCB上不同大小元器件的温度充分均匀；让助焊剂彻底活化并充分去除焊盘和引脚上的氧化物；为后续的快速熔融做准备。
   • 原理： 温度趋于稳定或在较小范围内缓慢上升（平台期）。助焊剂活性达到峰值，完成清洁作用，确保熔融焊锡能良好润湿被焊表面。此步非常关键，直接影响最终焊接质量。

3. 回流区：

   • 目标： 将锡膏加热到熔点以上使其完全熔化成液态；实现焊料在焊盘和元器件引脚/焊端上的润湿、扩散和冶金结合，形成焊点。
   • 原理： 温度迅速升高至峰值温度，超过锡膏合金的熔点（液相线温度）。液态焊锡在助焊剂作用与表面张力驱动下，润湿洁净的金属表面，扩散形成焊点连接。
   • 关键： 峰值温度必须足够高以使焊料完全熔化，但又不能过高或时间过长，以防损坏元器件、PCB或导致助焊剂过度烧焦失效。时间控制在锡膏熔点以上（通常约30-90秒）。

4. 冷却区：

   • 目标： 将熔融的焊点快速且可控地冷却固化，形成稳固、可靠的焊点结构。
   • 原理： PCB离开加热区进入冷却区（通常是强制风冷）。控制冷却速率（通常要求一定的降温速度如1-4°C/秒）至关重要，以确保焊点结晶微结构致密，机械强度高，减少虚焊、焊点开裂风险。焊锡凝固，焊点成型，永久连接建立。

总结原理要点

• 介质： 依靠对锡膏的精准加热实现连接。
• 驱动力： 精确控制的温度曲线（包括预热、保温、回流、冷却四个关键阶段）管理了整个物理化学变化过程。
• 物理变化： 锡膏经历“预热（软化）-> 保温（活化）-> 回流（熔化、润湿、扩散）-> 冷却（凝固）”。
• 化学作用： 助焊剂在不同温区扮演清洁、活化、润湿、防护关键角色。
• 关键参数： 升温速率、预热/保温温度与时间、峰值温度与时间、冷却速率等参数必须严格根据使用的锡膏类型和组装板上元器件的热敏感性进行优化设定。

回流焊的主要应用

回流焊是表面贴装技术（SMT） 的核心工艺，几乎应用于所有贴装了表面贴装元器件的电子产品的制造过程中：

• 消费电子产品： 智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、电视、游戏机等的主板和各种组件板。
• 电脑硬件： 主板、显卡、内存条、SSD、网卡等。
• 通讯设备： 路由器、交换机、基站设备、光模块等的电路板。
• 汽车电子： 发动机控制单元、信息娱乐系统、传感器模块等。
• 工业控制与自动化设备： PLC、伺服驱动器、工控主板等。
• 医疗器械电子设备： 各种诊断、监测和医疗设备中的控制板。
• 航空航天及军工电子设备： 高可靠性要求的电子组件。

简言之，只要有SMT贴片元器件的地方，回流焊就是组装过程中必不可少的关键一环。