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浅谈回流焊的加热过程

日期:2016年8月27日 18:54

在SMT的发展过程中,回流焊设备先后经过了气相回流焊、热板回流焊、红外回流焊和热风回流焊等几个发展阶段。气相回流焊、热板回流焊基本没有被广泛使用,红外回流焊也仅仅使用了几年的时间,二十世纪八十年代后期基本就以热风回流焊和热风+红外机型为主了。

  红外回流焊主要依靠红外线进行加热,由于红外线的颜色效应,使得PCBA上不同部位存在较大的温度差。为了减少焊接过程中PCBA的温度不均匀性,多使用型的温度曲线,现在多把它称为传统型温度曲线。而随着全热风回流焊设备的使用,由于加热效率的提升和温度差的减小,逐渐改为“Ramp-Spike”型的温度曲线,这种形状的温度曲线也被称为“帐篷”型温度曲线。

  全热风回流焊设备,尽管品牌很多,结构各异,但热风的循环方式基本一样,都是从风口板吹出,再从炉子前后回去。

  PCBA的受热过程一般为先表面后内部。具体来讲,就是回流焊设备将热空气吹到PCBA的表面,使其表面被加热,再通过传导的方式把热量传递到PCBA内部,如图4所示。显而易见,由于PCBA元器件布局的不均以及元器件封装大小的不同,在加热的起始过程,PCB和元器件各部位的温度存在着差异,而这一差异会引起PCB和元器件封装体的热变形以及各焊点上焊膏开始熔化时间的不一致。热变形会导致热应力的产生,焊膏熔化时间的不同会导致焊接时间的变长;这两点是PCBA回流焊接与单焊点焊接(如可焊性测试)、波峰焊接的最大不同,也是回流焊接必须根据PCBA热特性设置温度曲线的原因所在。

  温度曲线的热过程分析

  回流焊接中,焊膏的热过程与元器件的热变形过程是比较复杂的,特别是焊膏的热过程,至今也有些问题还没有完全搞清楚。但根据一般的经验,我们可以把它分为5个阶段:即预热升温→预热保温→焊接升温→焊接→冷却.

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