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T制造工藝--回流焊2,回焊爐的溫度曲線在設定回焊爐的溫度曲線前,首先我們要了解影響回流焊溫度的幾個關鍵地方以及溫度曲線的幾個溫區情況。 影響爐溫的關鍵地方是:1.各溫區的溫度設定數值 2.各加熱馬達的溫差 3.鏈條及網帶的速度 4.所使用的錫膏成份 5.PCB板的厚度及元件的大小和密度 6.加熱區的數量及回流焊的長度 7.加熱區的有效長度及泠卻的特點等 回焊爐內部結構示意圖 回流焊溫度曲線的分區情況,溫度曲線分成四個區域,分別是:1.預熱區(又名:升溫區)2.恒溫區(保溫區/活性區)3.回流區 4.泠卻區。 理想狀態下的回流焊溫度曲線 在了解了回流焊溫度曲線的一些基本情況之后,我們該如何正確的設定回流焊的溫度曲線呢?下面以有鉛錫膏來做一個簡單的分析(Sn/pb),已知有鉛錫膏的熔點是183℃ 。 有鉛錫膏的溫度曲線 一:預熱區。 預熱區,通常指由室溫升至150度左右的區域,在這個區域,整個電路板平穩升溫,在預熱區錫膏的部分溶劑能夠及時的發揮。元件特別是集成電路緩慢升溫。以適應以后的高溫,但是由于電路板表面元件大小不一。其溫度有不均勻的現象。這個溫區升溫的速度應控制在1-3度/S ,如果升溫太快的話,由于熱應力的影響會導致陶瓷電容破裂/PCB變形/IC芯片損壞同時錫膏中的溶劑揮發太快,會導致錫珠的產生,回流焊的預熱區一般占整個加熱通道長度的1/4—1/3 時間一般為60—120S。 某型號回焊爐 二:恒溫區 所謂恒溫意思就是要相對保持平衡。在恒溫區溫度通常控制在150-170度的區域,此時的錫膏處于融化前夕,錫膏中的溶劑進一步被去除,活化劑開始激活,并有效的去除表面的氧化物,電路板表面溫度受到熱風對流的影響。不同大小元件的溫度能夠保持平衡。板面的溫差也接近最小數值,曲線狀態接近水平,它也是評估回流焊工藝的一個窗口。選擇能夠維持平坦活性溫度曲線的爐子將提高電路板焊點的焊接效果。特別是防止立碑缺陷的產生。 通常恒溫區會占用整個溫度曲線的60—120/S的時間,若時間太長會讓錫膏氧化從而導致電路板上錫珠增多。恒溫渠溫度過低時,容易引起錫膏中溶劑得不到充分的揮發,這樣錫膏會帶著大量的溶劑流入回流區,在回流區錫膏中的溶劑受到高溫加熱會激烈的揮發,其結果會導致錫珠炸裂的,PCB板上會殘留下很多錫膏炸裂形成的小錫珠。恒溫區的梯度過大。這意味著PCB的板面溫度差過大,特別是靠近大元件四周的電阻/電容及電感兩端受熱不平衡,錫膏融化時有一個延遲故會引起立碑缺陷。 某型號回焊爐 三:回流區 回流區的溫度最高,電路板進入該區域后迅速升溫,并超出熔點30—40度,即板面溫度瞬間達到215-225度,(此溫度又稱之為峰值溫度)時間約為5—10/S 在回流區焊膏很快融化,并迅速濕潤焊盤,隨著溫度的進一步提高,焊料表面張力降低。焊料爬至元件引腳的一定高度。形成一個(彎月面)從微觀上看:此時焊料中的錫與焊盤上的銅或金屬由于擴散作用而形成金屬間的化合物,電路板在回流區停留時間過長或溫度過高會造成PCB板面發黃/起泡/元件的損壞/如果溫度設定正確:PCB的色質保持原貌。焊點光亮。在回流區,錫膏融化后產生的表面張力能適應的校正由貼片過程中引起的元件引腳偏移。但也會由于焊盤設計不正確引起多種焊接缺陷,回流區的升溫率應該控制在2。5度---3度/S 一般應該在25-30/S內達到峰值。溫度過低。焊料雖然融化,但流動性差,焊料不能充分的濕潤,故造可能會成假焊及泠焊缺陷。 回焊爐內部 四:泠卻區 電路板流動到泠卻區后,焊點迅速降溫。焊料凝固。焊點迅速泠卻。表面連續呈彎月形通常泠卻的方法是在回流焊出口處安裝風扇。強制泠卻。并采用水泠或風泠,理想的泠卻溫度曲線同回流區升溫曲線呈鏡像關系(對稱分布),但是在實際生產過程中很難做到這樣的效果,在生產時,冷卻區只要能夠保證錫膏可以有效的固化就可以了。固化后的降溫一般不再管控范圍內。 無鉛溫度分析:無鉛錫膏的熔點是217度,常見的無鉛錫膏的成份為:Sn/Ag/Gu 其比率是:96.5/3.0/0.5 無鉛錫高的溫度曲線 預熱區 預熱區升溫到175度,時間為100S左右,由此可得預熱區的升溫率(由于本儀是采用在線,所以從0—46S這段時間還沒有進入預熱區,時間146-46=100S由于室溫為26度175-26=149度 升溫率為;149度/100S=1.49度/S) 恒溫區 恒溫區的最高溫度是200度左右,時間為80S,最高溫度和最低溫度差25度 回流區 回流區的最高溫度是245度,最低溫度為200度,達到峰值的時間大概是35/S左右回流區的升溫率為:45度/35S=1.3度/S 按照(如何正確的設定溫度曲線)可知:此溫度曲線達到峰值的時間太長。整個回流的時間大概是60S 泠卻區 泠卻區的時間為100S左右,溫度由245度降到45度左右,泠卻的速度為:245度-45度=200度/100S=2度/S |