怎样设定锡膏回流温度曲线
6页1、怎样设定锡膏回流温度曲线“正确的温度曲线将保证高品质的焊接锡点。 ”约翰.希罗与约翰.马尔波尤夫(美)在使用表面贴装元件的印刷电路板(PCB)装配中,要得到优质的焊点,一条优化的回流温度曲线是最重要的因素之一。温度曲线是施加于电路装配上的温度对时间的函数,当在笛卡尔平面作图时,回流过程中在任何给定的时间上,代表 PCB 上一个特定点上的温度形成一条曲线。几个参数影响曲线的形状,其中最关键的是传送带速度和每个区的温度设定。带速决定机板暴露在每个区所设定的温度下的持续时间,增加持续时间可以允许更多时间使电路装配接近该区的温度设定。每个区所花的持续时间总和决定总共的处理时间。每个区的温度设定影响 PCB 的温度上升速度,高温在 PCB 与区的温度之间产生一个较大的温差。增加区的设定温度允许机板更快地达到给定温度。因此,必须作出一个图形来决定 PCB 的温度曲线。接下来是这个步骤的轮廓,用以产生和优化图形。在开始作曲线步骤之前,需要下列设备和辅助工具:温度曲线仪、热电偶、将热电偶附着于 PCB 的工具和锡膏参数表。可从大多数主要的电子工具供应商买到温度曲线附件工具箱,这工具箱使得作曲线方便,因
2、为它包含全部所需的附件(除了曲线仪本身)。现在许多回流焊机器包括了一个板上测温仪,甚至一些较小的、便宜的台面式炉子。测温仪一般分为两类:实时测温仪,即时传送温度/时间数据和作出图形;而另一种测温仪采样储存数据,然后上载到计算机。热电偶必须长度足够,并可经受典型的炉膛温度。一般较小直径的热电偶,热质量小响应快,得到的结果精确。有几种方法将热电偶附着于 PCB,较好的方法是使用高温焊锡如银/锡合金,焊点尽量最小。另一种可接受的方法,快速、容易和对大多数应用足够准确,少量的热化合物(也叫热导膏或热油脂)斑点覆盖住热电偶,再用高温胶带(如 Kapton)粘住。还有一种方法来附着热电偶,就是用高温胶,如氰基丙烯酸盐粘合剂,此方法通常没有其它方法可靠。附着的位置也要选择,通常最好是将热电偶尖附着在 PCB 焊盘和相应的元件引脚或金属端之间。(图一、将热电偶尖附着在 PCB 焊盘和相应的元件引脚或金属端之间)锡膏特性参数表也是必要的,其包含的信息对温度曲线是至关重要的,如:所希望的温度曲线持续时间、锡膏活性温度、合金熔点和所希望的回流最高温度。开始之前,必须理想的温度曲线有个基本的认识。理论上理想的
3、曲线由四个部分或区间组成,前面三个区加热、最后一个区冷却。炉的温区越多,越能使温度曲线的轮廓达到更准确和接近设定。大多数锡膏都能用四个基本温区成功回流。(图二、理论上理想的回流曲线由四个区组成,前面三个区加热、最后一个区冷却)预热区,也叫斜坡区,用来将 PCB 的温度从周围环境温度提升到所须的活性温度。在这个区,产品的温度以不超过每秒 25C 速度连续上升,温度升得太快会引起某些缺陷,如陶瓷电容的细微裂纹,而温度上升太慢,锡膏会感温过度,没有足够的时间使 PCB 达到活性温度。炉的预热区一般占整个加热通道长度的 2533%。 活性区,有时叫做干燥或浸湿区,这个区一般占加热通道的 3350%,有两个功用,第一是,将 PCB 在相当稳定的温度下感温,允许不同质量的元件在温度上同质,减少它们的相当温差。第二个功能是,允许助焊剂活性化,挥发性的物质从锡膏中挥发。一般普遍的活性温度范围是 120150C,如果活性区的温度设定太高,助焊剂没有足够的时间活性化,温度曲线的斜率是一个向上递增的斜率。虽然有的锡膏制造商允许活性化期间一些温度的增加,但是理想的曲线要求相当平稳的温度,这样使得 PCB 的温
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