作者：锐德热力 刘学华

前言

很多人问过我，回流焊的原理是什么？如果要简单的回答这个问题，它就是一个热能产生和输出的一个过程。而我们在回答这个问题之前，我们又是否考虑过什么是热能？

1. 什么是热能

在物理定义中热能又称热量、能量，是生命的能源。而几乎所有材料都包含着两种类型产生热能，即为焓和熵。

· 焓，早在很久以前人们在高焓运动的原子中受益，焓是可以通过热量方式直接体验到的，它是原子围绕中间位置所产生的动能。如果用手握着某发热的物体，我们会惊讶的体会到可以通过肌肤感觉到原子的运动。

· 熵，热力学第一定律明确指出，能量不会凭空消失和产生，它只会以一种方式转换另一种方式，即能量是守恒的。但，有一个问题我们一直得不到解决，那就是能量转换永远会产生熵。熵是人类无法感受到的。熵可以表示系统中的无序状态或潜在的可能性。无序程度越高，熵越大，即为热力学第二定律/熵增定律。

2. 热传递

什么是热传递？

热传递（或称传热）是物理学上的一个物理现象，是指由于温度差引起的热能传递现象。热传递中用热量量度物体内能的改变。热传递主要存在四种基本形式：热传导、热辐射、热对流及冷凝/气相。

热传递系数，在特定的时间内传热，传热系数（α）越大吸收的热量就更多。下图是不同条件的热传递系数，很明显，波峰焊和烙铁手工焊是最有效的热传递，但在回流焊工艺中冷凝（也称之为气相）是最有效的热传递方式。

3. 凝热气相焊

在蒸汽冷凝过程中获得的传热效率是在250 to 400 Wm-2K-1，这比热风对流或热辐射高处了10倍的传热效率。蒸汽与每个器件接触，从而产生较小的温差∆T，并且器件在蒸汽中停留时间短。有高效率的传热效率，热容大的产品会选择气相回流炉来完成焊接。尽管气相回流焊是传统的焊接工艺，但就热均衡而言，它是最好的方法。

传统气相焊原理

上图可以看出传统式气相回流炉是通过升降高度不同介质密度来控制升温斜率，高效率传热陡坡式升温斜率高达5℃/s,在焊接领域这个条件是不适用的，例如器件立碑，器件热冲击破损，曲线很难优化等等。

4. 锐德气相焊

锐德气相焊 （Condenso系列产品）利用了注入式原理来实现气相焊接的过程，它可以通过介质量来控制升温斜率。它避开了传统气相炉的设计方案，介质高沸点也可以实现低熔点的焊接工艺。

以下是Rehm Condenso用240℃沸点的Galden实现低温峰值温度190℃的焊接工艺。

Galden注入过程

曲线测试结果

凝热气相焊具备了高效率的热传递，适用于大热容复杂的产品。但是在热容小的产品，传统气相焊因为高效率传热，曲线受到局限。Rehm Condenso避免传统式气相焊的设计，通过介质量来控制升温斜率，曲线灵活运用，并且可以用高沸点的介质实现低熔点的焊接工艺。

作者简介

Rehm德国锐德工艺应用专家，多年专注于回流焊、气相焊、接触焊、真空焊接工艺等SMT尖端技术的推广与应用。为汽车电子、通信、航空航天、医疗、半导体等领域的全球客户定制个性化解决方案，尤其擅长处理高难度复杂工艺。