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如何设置回流焊温度曲线

日期:2016年8月25日 20:31

回流焊温度曲线各环节的一般技术要求: 一般而言,回流焊温度曲线可分为三个阶段:预热阶段、恒温阶段、回流阶段、冷却阶段

标准回流焊温度曲线图

回流焊温度曲线图

 第一、回流焊预热阶段温度曲线的设置: 

预热是指为了使锡水活性化为目的和为了避免浸锡时进行急剧高温加热引起部品不具合为目的所进行的加热行为。 预热温度:依使用锡膏的种类及厂商推荐的条件设定。一般设定在80~160℃范围内使其慢慢升温(最佳曲线);而对于传统曲线恒温区在140~160℃间,注意温度高则氧化速度会加快很多(在高温区会线性增大,在150℃左右的预热温度下,氧化速度是常温下的数倍,铜板温度与氧化速度的关系见附图)预热温度太低则助焊剂活性化不充分。 •预热时间视PCB板上热容量最大的部品、PCB面积、PCB厚度以及所用锡膏性能而定。一般在80~160℃预热段内时间为60~120sec,由此有效除去焊膏中易挥发的溶剂,减少对元件的热冲击,同时使助焊剂充分活化,并且使温度差变得较小。 •预热段温度上升率:就加热阶段而言,温度范围在室温与溶点温度之间慢的上升率可望减少大部分的缺陷。对最佳曲线而言推荐以0.5~1℃/sec的慢上升率,对传统曲线而言要求在3~4℃/sec以下进行升温较好。

第二回流焊在恒温阶段的温度曲线设置

回流焊的恒温阶段是指温度从120度~150度升至焊膏熔点的区域。保温段的主要目的是使SMA内各元件的温度

趋於稳定,尽量减少温差。在这个区域裏给予足够的时间使较大元件的温度赶上较小元件,并保证焊膏中的助

剂得到充分挥发。到保温段结束,焊盘、焊料球及元件引脚上的氧化物被除去,整个电路板的温度达到平衡

。应注意的是SMA上所有元件在这一段结束时应具有相同的温度,否则进入到回流段将会因为各部分温度不均

产生各种不良焊接现象。
第三、回流焊在回流阶段的温度曲线设置: 

回流曲线的峰值温度通常是由焊锡的熔点温度、组装基板和元件的耐热温度决定的。一般最小峰值温度大约在焊锡熔点以上30℃左右(对于目前Sn63 - pb焊锡,183℃熔融点,则最低峰值温度约210℃左右)。峰值温度过低就易产生冷接点及润湿不够,熔融不足而致生半田, 一般最高温度约235℃,过高则环氧树脂基板和塑胶部分焦化和脱层易发生,再者超额的共界金属化合物将形成,并导致脆的焊接点(焊接强度影响)。 •超过焊锡溶点以上的时间:由于共界金属化合物形成率、焊锡内盐基金属的分解率等因素,其产生及滤出不仅与温度成正比,且与超过焊锡溶点温度以上的时间成正比,为减少共界金属化合物的产生及滤出则超过熔点温度以上的时间必须减少,一般设定在45~90秒之间,此时间限制需要使用一个快速温升率,从熔点温度快速上升到峰值温度,同时考虑元件承受热应力因素,上升率须介于2.5~3.5℃/see之间,且最大改变率不可超过4℃/sec。

第四、回流焊在却阶段的温度曲线设置: 

高于焊锡熔点温度以上的慢冷却率将导致过量共界金属化合物产生,以及在焊接点处易发生大的晶粒结构,使焊接点强度变低,此现象一般发生在熔点温度和低于熔点温度一点的温度范围内。快速冷却将导致元件和基板间太高的温度梯度,产生热膨胀的不匹配,导致焊接点与焊盘的分裂及基板的变形,一般情况下可容许的最大冷却率是由元件对热冲击的容忍度决定的。综合以上因素,冷却区降温速率一般在4℃/S左右,冷却至75℃即可。

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