回流的案例
PCB回流是什么? 高速信號回流路徑分析
如果這個“最近的電容”離始端或終端很遠的話，這個回流也要經過“長途跋涉”才能形成一個完整的回流通路，而這個通路也是相鄰信號的回流通路，這個相同的回流通路和共地干擾的效果是一樣的，等效為信號之間的串擾。
對于一些無法避免的跨電源分割的情況，可以在跨分割的地方跨接電容或RC串聯構成的高通濾波器(如10歐電阻串680p電容，具體的值要依自己的信號類型而定，即要提供高頻回流通路，又要隔離相互平面間的低頻串擾)。這樣可能會涉及到在電源平面之間加電容的問題，似乎有點滑稽，但肯定是有效的。如果一些規范上不允許的話，可以在分割處兩平面分別引電容到地。
對于借用其它平面做回流的情況，最好能在信號兩端適當增加幾個小電容到地，提供一個回流通路。但這種做法往往難以實現。因為終端附近的表層空間大多都給匹配電阻和芯片的退耦電容占據了。
回流噪聲是參考平面上的噪聲主要的來源之一。因此有必要研究一下返回電流的路徑和流經范圍。
03
回流路徑理論知識
下圖中是印制板中的一條線路，在導線上有電流通過，通常，我們只看到了敷在表面的用于傳輸信號的導線，從驅動端到接收端，實際上，電流總是在環路上才能流動，傳輸線是我們可以看到的，而電流回流的途徑通常是不可見的，他們通常借助于地平面和電源平面流回來，由于沒有物理線路，回路途徑變得難于估計，要對他們進行控制有一定的難度。
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而借用其他的電源平面做回流的話，往往不會在信號兩端有到地的低電抗通路。這樣，在相鄰平面感應出的電流就會尋找最近的電容回到地。如果這個“最近的電容”離始端或終端很遠的話，這個回流也要經過“長途跋涉”才能形成一個完整的回流通路，而這個通路也是相鄰信號的回流通路，這個相同的回流通路和共地干擾的效果是一樣的，等效為信號之間的串擾。
對于一些無法避免的跨電源分割的情況，可以在跨分割的地方跨接電容或RC串聯構成的高通濾波器(如10歐電阻串680p電容，具體的值要依自己的信號類型而定，即要提供高頻回流通路，又要隔離相互平面間的低頻串擾)。這樣可能會涉及到在電源平面之間加電容的問題，似乎有點滑稽，但肯定是有效的。如果一些規范上不允許的話，可以在分割處兩平面分別引電容到地。
對于借用其它平面做回流的情況，最好能在信號兩端適當增加幾個小電容到地，提供一個回流通路。但這種做法往往難以實現。因為終端附近的表層空間大多都給匹配電阻和芯片的退耦電容占據了。
回流噪聲是參考平面上的噪聲主要的來源之一。因此有必要研究一下返回電流的路徑和流經范圍。
3、回流路徑理論知識
下圖中是印制板中的一條線路，在導線上有電流通過，通常，我們只看到了敷在表面的用于傳輸信號的導線，從驅動端到接收端，實際上，電流總是在環路上才能流動，傳輸線是我們可以看到的，而電流回流的途徑通常是不可見的，他們通常借助于地平面和電源平面流回來，由于沒有物理線路，回路途徑變得難于估計，要對他們進行控制有一定的難度。
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如果這個“最近的電容”離始端或終端很遠的話，這個回流也要經過“長途跋涉”才能形成一個完整的回流通路，而這個通路也是相鄰信號的回流通路，這個相同的回流通路和共地干擾的效果是一樣的，等效為信號之間的串擾。
對于一些無法避免的跨電源分割的情況，可以在跨分割的地方跨接電容或RC串聯構成的高通濾波器(如10歐電阻串680p電容，具體的值要依自己的信號類型而定，即要提供高頻回流通路，又要隔離相互平面間的低頻串擾)。這樣可能會涉及到在電源平面之間加電容的問題，似乎有點滑稽，但肯定是有效的。如果一些規范上不允許的話，可以在分割處兩平面分別引電容到地。
對于借用其它平面做回流的情況，最好能在信號兩端適當增加幾個小電容到地，提供一個回流通路。但這種做法往往難以實現。因為終端附近的表層空間大多都給匹配電阻和芯片的退耦電容占據了。
回流噪聲是參考平面上的噪聲主要的來源之一。因此有必要研究一下返回電流的路徑和流經范圍。
回流路徑理論知識
下圖中是印制板中的一條線路，在導線上有電流通過，通常，我們只看到了敷在表面的用于傳輸信號的導線，從驅動端到接收端，實際上，電流總是在環路上才能流動，傳輸線是我們可以看到的，而電流回流的途徑通常是不可見的，他們通常借助于地平面和電源平面流回來，由于沒有物理線路，回路途徑變得難于估計，要對他們進行控制有一定的難度。
展開 精餾塔頂為什么有那么多液體回流？
2.如果回流液的計量要求不高，或者說回流比的操作彈性大，就可以采用內回流；
3.如果能在內回流的路線上裝上或開發出“在線流量測量儀器”，就可以內回流。一般的精餾多為外回流！
外回流優點是便于調節，但要增加運行費用，且增加了泄漏點，對于一此高危介質不一定適宜，所以對于塔不是太高的高危介質優先考慮內回流，如氟化氫精餾就是選用內回流的。所以，對于回流方式的選擇要從多個方面綜合考慮的。
按回流液的溫度可分為熱回流和冷回流。
熱回流 回流液的溫度處于泡點溫度，稱為熱回流。
冷回流 回流液的溫度低于泡點溫度，稱為冷回流。
“精餾塔一般回流是飽和液體回流，但是最近接觸的一套工藝采用的是略過冷液回流的，這樣做有什么意圖呢？過冷液體的回流是不是會增加精餾塔的理論塔板數呢？”
精餾塔回流是為了保證提餾段工作狀態穩定，使回流液體略過冷回流可以在不增加回流量的同時增加理論回流比，因為回流液進入提餾段后會使提餾段上升的蒸汽大量冷凝，提高塔頂產品純度的同時又可以保證塔頂產品的數量，但是有一點不好是增加塔釜的熱負荷，熱量消耗較大，如果產品的附加值高，那么經濟上還是比較合理的，比飽和液體回流劃算的多！
展開 
精餾塔頂有那么多液體回流，為什么？
▲ 連續精餾工藝流程
精餾塔回流的主要作用
1.提供塔板上的冷回流，取走塔內多余的熱量，維持塔內的熱量平衡；
2.提供塔板上的冷流體，氣液兩相在塔板上逆向接觸，上行的氣體中重組分冷凝，下行的液體中的輕組分吸熱汽化，反復的冷凝汽化作用進一步增加產品分離的精度 。
▲ 回流液是精餾提純必須的條件
精餾操作中常用回流方式
1、按回流方式的不同，可以分為自然回流和強制回流。
自然回流：回流冷凝器安裝于塔頂，回流液借重力的作用回流到塔內，冷凝器距塔頂回流口的高度。
自然回流操作簡單，不需要回流泵，節省動力消耗。但是回流量隨塔壓的變化而變化，回流比不嚴格，生產不正常時，調整起來較慢。自然回流一般用于小型精餾裝置。
強制回流：回流液是用泵打入塔內進行回流的，見下圖：
強制回流的回流量穩定，容易調節，生產不正常時，調整起來較快。但是強制回流需要回流泵，動力消耗大，特別是對于低沸點物料容易造成泵不上量，影響操作。
2、按照塔頂冷凝器安裝的位置的不同，可分為內回流和外回流。
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▲ 連續精餾工藝流程
精餾塔回流的主要作用
1.提供塔板上的冷回流，取走塔內多余的熱量，維持塔內的熱量平衡；
2.提供塔板上的冷流體，氣液兩相在塔板上逆向接觸，上行的氣體中重組分冷凝，下行的液體中的輕組分吸熱汽化，反復的冷凝汽化作用進一步增加產品分離的精度 。
▲ 回流液是精餾提純必須的條件
精餾操作中常用回流方式
1、按回流方式的不同，可以分為自然回流和強制回流。
自然回流：回流冷凝器安裝于塔頂，回流液借重力的作用回流到塔內，冷凝器距塔頂回流口的高度。
自然回流操作簡單，不需要回流泵，節省動力消耗。但是回流量隨塔壓的變化而變化，回流比不嚴格，生產不正常時，調整起來較慢。自然回流一般用于小型精餾裝置。
強制回流：回流液是用泵打入塔內進行回流的，見下圖：
強制回流的回流量穩定，容易調節，生產不正常時，調整起來較快。但是強制回流需要回流泵，動力消耗大，特別是對于低沸點物料容易造成泵不上量，影響操作。
2、按照塔頂冷凝器安裝的位置的不同，可分為內回流和外回流。
展開 精餾塔頂為什么有那么多液體回流？
內回流：是物料不離開塔頂，在塔頂冷凝后直接回流到蒸餾塔內。
外回流可計量、分流。
內回流計量有難度，分餾與回流的比例不好精確確定。
外回流是強制回流，塔頂氣相冷凝后進入回流槽后通過回流泵并經過自調閥和流量計調整回流量,返回塔內。
內回流是自回流,塔頂氣相冷凝后直接回到塔內.操作時要注意采出量即塔頂溫度防止產品不合格。
外回流可以說工業上95%甚至98%都是外回流在采用。原因是它可以自動而且“無級”調節回流量，它是由回流泵+流量調節（或再加另一參數的串級調節）從而滿足生產，尤其是當加料量或組分有波動的情況，可以自動調節回流量。
內回流雖然少了回流泵，但要在冷凝器和塔頂之間安裝一個回流分配器，一般要求有一轉動或移動機構以分配回流比，需要知道驅動裝置如電機或別的什么依靠電力的設施，是不宜封閉地裝在塔內的。并且這種調節是“有級”的。這是一個非標設備，往往要出圖。
內回流和外回流的應用
1.外回流對工藝流量及溫度控制有利，不但操作費用高，而且沒有利用液體的勢能，所以成本高。如果塔頂冷凝器達不到冷凝要求時，可以增設強制的冷凝回流系統，從而實現精餾塔的強化操作。另外投資時還要比較操作費用和基礎設施的投資費用的相對大小。
2.如果回流液的計量要求不高，或者說回流比的操作彈性大，就可以采用內回流；
3.如果能在內回流的路線上裝上或開發出“在線流量測量儀器”，就可以內回流。一般的精餾多為外回流！
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內回流：是物料不離開塔頂，在塔頂冷凝后直接回流到蒸餾塔內。
外回流可計量、分流。
內回流計量有難度，分餾與回流的比例不好精確確定。
外回流是強制回流，塔頂氣相冷凝后進入回流槽后通過回流泵并經過自調閥和流量計調整回流量,返回塔內。
內回流是自回流,塔頂氣相冷凝后直接回到塔內.操作時要注意采出量即塔頂溫度防止產品不合格。
外回流可以說工業上95%甚至98%都是外回流在采用。原因是它可以自動而且“無級”調節回流量，它是由回流泵+流量調節（或再加另一參數的串級調節）從而滿足生產，尤其是當加料量或組分有波動的情況，可以自動調節回流量。
內回流雖然少了回流泵，但要在冷凝器和塔頂之間安裝一個回流分配器，一般要求有一轉動或移動機構以分配回流比，需要知道驅動裝置如電機或別的什么依靠電力的設施，是不宜封閉地裝在塔內的。并且這種調節是“有級”的。這是一個非標設備，往往要出圖。
內回流和外回流的應用
1.外回流對工藝流量及溫度控制有利，不但操作費用高，而且沒有利用液體的勢能，所以成本高。如果塔頂冷凝器達不到冷凝要求時，可以增設強制的冷凝回流系統，從而實現精餾塔的強化操作。另外投資時還要比較操作費用和基礎設施的投資費用的相對大小。
2.如果回流液的計量要求不高，或者說回流比的操作彈性大，就可以采用內回流；
3.如果能在內回流的路線上裝上或開發出“在線流量測量儀器”，就可以內回流。一般的精餾多為外回流！
展開 干貨｜PCB高速信號回流路徑詳細分析
如果這個“最近的電容”離始端或終端很遠的話，這個回流也要經過“長途跋涉”才能形成一個完整的回流通路，而這個通路也是相鄰信號的回流通路，這個相同的回流通路和共地干擾的效果是一樣的，等效為信號之間的串擾。
對于一些無法避免的跨電源分割的情況，可以在跨分割的地方跨接電容或RC串聯構成的高通濾波器(如10歐電阻串680p電容，具體的值要依自己的信號類型而定，即要提供高頻回流通路，又要隔離相互平面間的低頻串擾)。這樣可能會涉及到在電源平面之間加電容的問題，似乎有點滑稽，但肯定是有效的。如果一些規范上不允許的話，可以在分割處兩平面分別引電容到地。
對于借用其它平面做回流的情況，最好能在信號兩端適當增加幾個小電容到地，提供一個回流通路。但這種做法往往難以實現。因為終端附近的表層空間大多都給匹配電阻和芯片的退耦電容占據了。
回流噪聲是參考平面上的噪聲主要的來源之一。因此有必要研究一下返回電流的路徑和流經范圍。
03
回流路徑理論知識
下圖中是印制板中的一條線路，在導線上有電流通過，通常，我們只看到了敷在表面的用于傳輸信號的導線，從驅動端到接收端，實際上，電流總是在環路上才能流動，傳輸線是我們可以看到的，而電流回流的途徑通常是不可見的，他們通常借助于地平面和電源平面流回來，由于沒有物理線路，回路途徑變得難于估計，要對他們進行控制有一定的難度。
展開 干貨｜高人圖解高速電路PCB回流路徑
4．3過孔造成的回流問題解決辦法
在印制板信號布線時，如果是多層板，很多信號必須通過換層來完成連接任務，這時就要用到大量的過孔，過孔對回流的影響有兩種：一是過孔形成溝槽阻斷回流，二是過孔造成的回流跳層流動。
4.3.1．過孔形成的溝槽
在印制板信號布線時，如果是多層板，很多信號必須通過換層來完成連接任務，這時就要用到大量的過孔，如果過孔在電源或地平面排列比較密集，有時候會出現許多過孔連成一片的情況，形成所謂的溝，如圖所示。首先，我們應該對這種情況進行分析，看看是否回流需要經過溝槽，如果信號的回流無需經過溝槽，就不會對回流造成阻礙影響。如果回路電路要繞過這條溝返回，形成的天線效應將急劇增加，對周邊信號產生干擾。通常我們可以在涂敷數據生成后，對過孔過密而形成溝槽的地方加以調整，使過孔之間留有一定的距離。
4.3.2．過孔形成的跳層現象
下面我們以六層板為例進行分析。該六層板有兩個涂敷層，第二層為地層，第五層為電源層，因此表層和第三層的信號回流主要在地層；底層和第四層的回流主要在電源層，換層布線時有以下六種可能：表層<----->第三層，表層<----->第四層，表層<----->底層，第三層<----->第四層， 第三層<----->底層，第四層<----->底層，這六種可能的情況根據其回路電流的情況可以分為兩大類：回路電流在同一層上和在不同層上流動的情況，即是否有跳層現象。
A．回路電流在同一層上流動的情況包括表層<----->第三層、第四層<----->底層，如圖所示。
展開 煉油裝置塔頂回流系統腐蝕及控制
煉油裝置塔頂回流系統因位置高、管線長，且經過多級冷卻，溫度變化較大，物料由氣相冷凝成液相發生相變，并通過機泵返回塔。該系統腐蝕影響因素較多，容易發生腐蝕。對各相關裝置塔頂回流系統腐蝕情況進行排查非常必要，帶有腐蝕缺陷的管線在運行過程中可能會泄漏，甚至導致惡性事故的發生。結合腐蝕機理及影響因素分析，采取針對性的防范措施，并提出防護控制策略，可以保證裝置安全穩定運行。
塔頂回流系統腐蝕情況
國內某企業多套煉油裝置出現過塔頂回流管線腐蝕減薄甚至泄漏的問題。該企業通過采用渦流掃查技術重點對輕催、延遲焦化三、芳烴、制硫、蒸餾三、加氫處理、重催等裝置塔頂回流相關管線進行檢測，對疑似減薄部位再通過超聲技術復核，確定腐蝕減薄點，跟蹤腐蝕情況，并擇機更換。
01
輕催裝置
采用渦流掃查技術對輕催裝置塔頂回流相關管線進行排查，發現3處易腐蝕部位，分別位于泵P-302-1/2區域5#彎頭外彎中部、P-302-1/2區域7#彎頭外彎上部、P-302-1/2區域14#彎頭外彎中部，缺陷類型為溝槽型，減薄率21.9%~38.4%。檢測發現輕催裝置塔頂回流管線腐蝕情況主要發生在泵出口管線的彎頭處，對減薄部位納入腐蝕臺賬管理并定期檢測，采購彎頭備件擇機更換。
展開 
電子封裝中的回流焊仿真分析
作者：黃晶
廣州安世亞太公司
目前，表面組裝技術（SMT）中，采用的釬焊技術主要是回流焊，因此，對回流焊溫度場的仿真研究極其重要。封裝結構中不同材料之間存在熱膨脹系數差異，電子封裝在回流焊溫變過程中會產生翹曲變形。結構的翹曲會影響封裝結構的共面度，引發芯片斷裂、界面分層和焊點裝聯缺陷等質量和可靠性問題。因而，掌握回流焊仿真分析技術，對提高產品封裝質量、優化電子封裝中回流焊的溫度設置具有相當重要的意義。
回流焊仿真技術路線
回流焊是一個熱加載過程，在進行回流焊仿真分析時，目前主要有以下幾種仿真技術路線：
基于CFD軟件的瞬態溫度場分析
采用此種方式，可以精確的考慮回流爐內的結構，考慮熱風及熱空氣在回流爐內的流動狀況，計算出來的溫度場比較準確。但是由于需要對流場域精確建模，并且還要計算長時間的瞬態和考慮結構的運動過程，計算量通常比較大。
展開 回流焊氧氣過程控制的新方式
所有這些都給回流焊工藝提出了新的要求，趨勢就是回流焊采用更先進的熱傳遞方式，達到節約能源，均勻溫度，適合雙面板PCB和新型器件封裝方式的焊接要求，并逐步實現對波峰焊的全面代替?？傮w來講，回流焊爐正朝著高效、多功能和智能化方向發展。
回流焊技術在電子制造領域并不陌生，我們電腦內使用的各種板卡上的元件都是通過這種工藝焊接到線路板上的，這種設備的內部有一個加熱電路，將空氣或氮氣加熱到足夠高的溫度后吹向已經貼好元件的線路板，讓元件兩側的焊料融化后與主板粘結。這種工藝的優勢是溫度易于控制，焊接過程中還能避免氧化，制造成本也更容易控制。
焊接過程中還能避免氧化一般使用惰性氣體保護，這種方式已經有很長的時間了，并已得到較大范圍的應用。由于價格的考慮，一般都是選擇氮氣保護。為保證電子產品在高溫條件下的焊接質量，需要嚴格控制回流焊、波峰焊設備中的氧氣含量這就需要用到測試范圍從空氣（20.95%）到低氧濃度環境（5ppm左右）全覆蓋的氧氣傳感器來全程監控爐內氧含量，從而完善工藝流程，提升產品質量。
新世聯科技的熒光微量氧模塊LOX-TRACE可以在任意氧濃度下工作且不會損壞傳感器。傳感器高精度、高分辨率最高可1PPM。傳統的電化學不易保存、氧化鋯超量程使用會損壞。回流焊中氧濃度需要從常量20.9%降到5PPM左右，熒光微量氧模塊可謂是起到好處。
展開 高速信號添加回流地過孔到底有沒有用？
PCB工程師注意啦：通常pcb上的打過孔換層會引起鏡像平面的非連續性，這就會導致信號的最佳回流途徑被破壞。
我們都知道，信號打孔換層會改變信號的回流路徑，如果信號換層，回流路徑也跟著換層，但是在信號換層處過孔不能將信號回路連通起來，將引起信號回路面積增大，從而導致EMC問題。
如下圖所示，描述了信號打孔換層的幾種情況：
a、信號線換層，回流路徑也從GND換到VCC上去了；
b、信號線換層，但參考面沒改變，回流路徑沒有換層；
c、信號線換層，回流路徑也換層，但只是從一個GND平面換到另一個平面；
a、c兩種情況如果不能在信號換層過孔處將信號回路連通起來，將引起信號回路面積增大，從而導致EMC問題。
針對以上換層引起的回路問題其解決方法如下：
a、需要在過孔附近放置旁路電容將VCC與GND連接起來，以給回路提供一個低阻抗通路；
b、建議高速信號線及時鐘線采用此種換層方式；
c、需在換層過孔附近放置地過孔將GND與GND連接起來，以給回路就近提供一個通道。
所以我們經常可以看到一些經驗豐富的PCB設計師在處理高速信號打孔換層的時候，在信號孔附近添加回流地孔，如下圖所示。
展開 LS-DYNA中自適應ISPG方法的最新進展及其應用--回流焊、膠粘劑流動和涂層模擬
ISPG可有效地求解涉及強表面張力效應的自由表面流動問題，如回流焊，粘膠流動和壓縮成形等。ISPG基于完全隱式拉格朗日粒子伽遼金方法求解考慮液體粘度、表面張力和接觸角的Navier-Stokes方程，可精確地保持流體體積，能夠精確地模擬回流焊過程中焊球形狀形成的過程（考慮自由表面流、表面張力和附著力），研究回流焊工藝過程中可能出現的缺陷，如翹曲、橋接和虛焊等。
上圖中左一案例為具有強表面張力的自由表面的回流焊模擬，焊球在溫度影響下逐漸展現流體的性質，在接觸壁面時，其表面在表面附著力的作用下擴張，形成非常大的變形。由于使用的是不可壓的流體求解器，模擬過程中焊球的體積變化幾乎為零，說明ISPG方法在保持體積方面表現非常優秀。中間案例為由于熱膨脹引起PCB電路板翹曲中回流焊焊接的過程，在流體表面施加邊界條件進行流固耦合計算，模擬過程精確預測了每個焊球的變形過程。右一案例顯示了具有10,000個焊球的大型模型，該模型包含3200萬單元并使用320核CPU，基于全隱式計算，計算在2天內完成，展示了LS-DYNA ISPG計算大規模模型的強大能力。
ISPG方法的基本理論。作為一種流體求解器，ISPG以拉格朗日方式求解Navier-Stokes方程，同時加入流體的連續性方程和不可壓縮條件，通過動量守恒光滑算法，基于隱式求解得到相對應的壓力、速度和位移。
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