无铅炉温—回流焊曲线讲解
64页1、回流焊溫度曲線講解,目 錄,理解锡膏的回流过程 怎样设定锡膏回流温度曲线 得益于升温-到-回流的回流温度曲线 群焊的温度曲线 回流焊接工艺的经典PCB温度曲线,当锡膏至于一个加热的环境中,锡膏回流分为五个阶段 首先,用于达到所需粘度和丝印性能的溶剂开始蒸发,温度上升必需慢(大约每秒3 C),以限制沸腾和飞溅,防止形成小锡珠,还有,一些元件对内部应力比较敏感,如果元件外部温度上升太快,会造成断裂。,理解锡膏的回流过程,理解锡膏的回流过程,助焊剂活跃,化学清洗行动开始,水溶性助焊剂和免洗型助焊剂都会发生同样的清洗行动,只不过温度稍微不同。将金属氧化物和某些污染从即将结合的金属和焊锡颗粒上清除。好的冶金学上的锡焊点要求“清洁”的表面。 当温度继续上升,焊锡颗粒首先单独熔化,并开始液化和表面吸锡的“灯草”过程。这样在所有可能的表面上覆盖,并开始形成锡焊点。,这个阶段最为重要,当单个的焊锡颗粒全部熔化后,结合一起形成液态锡,这时表面张力作用开始形成焊脚表面,如果元件引脚与PCB焊盘的间隙超过4mil,则极可能由于表面张力使引脚和焊盘分开,即造成锡点开路。 冷却阶段,如果冷却快,锡点强度会稍微大一
2、点,但不可以太快而引起元件内部的温度应力。,理解锡膏的回流过程,理解锡膏的回流过程,重要的是有充分的缓慢加热来安全地蒸发溶剂,防止锡珠形成和限制由于温度膨胀引起的元件内部应力,造成断裂痕可靠性问题。其次,助焊剂活跃阶段必须有适当的时间和温度,允许清洁阶段在焊锡颗粒刚刚开始熔化时完成。,回流焊接要求总结:,理解锡膏的回流过程,理解锡膏的回流过程,时间温度曲线中焊锡熔化的阶段是最重要的,必须充分地让焊锡颗粒完全熔化,液化形成冶金焊接,剩余溶剂和助焊剂残余的蒸发,形成焊脚表面。此阶段如果太热或太长,可能对元件和PCB造成伤害。锡膏回流温度曲线的设定,最好是根据锡膏供应商提供的数据进行,同时把握元件内部温度应力变化原则,即加热温升速度小于每秒3 C,和冷却温降速度小于5 C。,怎样设定锡膏回流温度曲线,理想的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。,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
3、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%。,怎样设定锡膏回流温度曲线,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。,怎样设定锡膏回流温度曲线,回流区,有时叫做峰值区或最后升温区。这个区的作用是将PCB装配的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度。活性温度总是比合金的熔点温度低一点,而峰值温度总是在熔点上。典型的峰值温度范围是205230C,这个区的温度设定太高会使其温升斜率超过每秒25C,或达到回流峰值温度比推荐的高。这种情况可能引起PCB的过分卷曲、脱层或烧损,并损害元件的完整性。,怎样设定锡膏回流温度曲线,怎样设定锡膏回流温度曲线,理想的冷却区曲线应该是和回流区曲线成镜像关系。越是靠近这种镜像关系,焊点达到固态的结构越紧密,得到焊接点的质量越高,结合完整性
4、越好。,作温度曲线的第一个考虑参数是传输带的速度设定,该设定将决定PCB在加热通道所花的时间。典型的锡膏制造厂参数要求34分钟的加热曲线,用总的加热通道长度除以总的加热感温时间,即为准确的传输带速度,例如,当锡膏要求四分钟的加热时间,使用六英尺加热通道长度,计算为:6 英尺 4 分钟 = 每分钟 1.5 英尺 = 每分钟 18 英寸。,怎样设定锡膏回流温度曲线,怎样设定锡膏回流温度曲线,接下来必须决定各个区的温度设定,重要的是要了解实际的区间温度不一定就是该区的显示温度。显示温度只是代表区内热敏电偶的温度,如果热电偶越靠近加热源,显示的温度将相对比区间温度较高,热电偶越靠近PCB的直接通道,显示的温度将越能反应区间温度。,典型PCB回流区间温度设定,怎样设定锡膏回流温度线,图形曲线的形状必须和所希望的相比较,如果形状不协调,则同下面的图形进行比较。选择与实际图形形状最相协调的曲线。,怎样设定锡膏回流温度曲线,怎样设定锡膏回流温度曲线,怎样设定锡膏回流温度曲线,怎样设定锡膏回流温度曲线,得益于升温-到-回流的回流温度曲线,许多旧式的炉倾向于以不同速率来加热一个装配上的不同零件,取决于回流
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