如何設(shè)置回流焊溫度曲線

1、如何設(shè)置回流焊溫度曲線一、回流溫度曲線在生產(chǎn)中地位：回流焊接是在SMT工業(yè)組裝基板上形成焊接點(diǎn)的主要方法，在SMT工藝中回流焊接是核心工藝。因?yàn)楸砻娼M裝PCB的設(shè)計(jì)，焊膏的印刷和元器件的貼裝等產(chǎn)生的缺陷，最終都將集中表現(xiàn)在焊接中，而表面組裝生產(chǎn)中所有工藝控制的目的都是為了獲得良好的焊接質(zhì)量，如果沒有合理可行的回流焊接工藝，前面任何工藝控制都將失去意義。而回流焊接工藝的表現(xiàn)形式主要為回流溫度曲線，它是指PCB的表面組裝器件上測試點(diǎn)處溫度隨

2、時間變化的曲線。因而回流溫度曲線是決定焊接缺陷的重要因素。因回流曲線不適當(dāng)而影響的缺陷形式主要有：部品爆裂破裂、翹件、錫粒、橋接、虛焊以及生半田、PCB脫層起泡等。因此適當(dāng)設(shè)計(jì)回流溫度曲線可得到高的良品率及高的可靠度，對回流溫度曲線的合理控制，在生產(chǎn)制程中有著舉足輕重的作用。二、回流溫度曲線的一般技術(shù)要求及主要形式：1回流溫度曲線各環(huán)節(jié)的一般技術(shù)要求：一般而言，回流溫度曲線可分為三個階段：預(yù)熱階段、回流階段、冷卻階段。①預(yù)熱階段：預(yù)熱是

3、指為了使錫水活性化為目的和為了避免浸錫時進(jìn)行急劇高溫加熱引起部品不具合為目的所進(jìn)行的加熱行為。?預(yù)熱溫度：依使用錫膏的種類及廠商推薦的條件設(shè)定。一般設(shè)定在80～160℃范圍內(nèi)使其慢慢升溫（最佳曲線）；而對于傳統(tǒng)曲線恒溫區(qū)在140～160℃間，注意溫度高則氧化速度會加快很多（在高溫區(qū)會線性增大，在150℃左右的預(yù)熱溫度下，氧化速度是常溫下的數(shù)倍，銅板溫度與氧化速度的關(guān)系見附圖）預(yù)熱溫度太低則助焊劑活性化不充分。?預(yù)熱時間視PCB板上熱容量

4、最大的部品、PCB面積、PCB厚度以及所用錫膏性能而定。一般在80～160℃預(yù)熱段內(nèi)時間為60～120sec，由此有效除去焊膏中易揮發(fā)的溶劑，減少對元件的熱沖擊，同時使助焊劑充分活化，并且使溫度差變得較小。?預(yù)熱段溫度上升率：就加熱階段而言，溫度范圍在室溫與溶點(diǎn)溫度之間慢的上升率可望減少大部分的缺陷。對最佳曲線而言推薦以0.5～1℃sec的慢上升率，20～30S內(nèi)梯度上升到180℃左右，再以2.5～3.5℃sec快速上升到220℃左右，

5、最后以不超過4℃sec快速冷卻下降。其管理要點(diǎn)是保持一定的預(yù)熱溫度上升率，預(yù)熱的終點(diǎn)接近錫的熔點(diǎn)溫度。?特點(diǎn)：部品不受激劇的溫度變化，助焊劑的活性化溫度可以設(shè)定較高，但助焊劑的活性化時間短，同時預(yù)熱溫度高而使部品受高溫影響。③比較以上兩種回流溫度曲線模式，主要的不同是后者無高原結(jié)構(gòu)（即恒溫加熱區(qū)）的溫度曲線部分。④由于基板結(jié)構(gòu)及其元件吸熱性的差異，以及設(shè)備可控制加熱率的限制，在穿過回流爐的基板不同點(diǎn)溫度仍然會存在差異，借由一個減少溫度梯

6、度的高原形式的平衡區(qū)，在熱點(diǎn)溫度到焊錫溶點(diǎn)溫度以下時，保持此溫度一段時間，則冷點(diǎn)溫度將有力趕上它，在每個元件達(dá)到相同溫度之后，另一個快溫升程序?qū)⑹乖仙椒逯禍囟龋@樣可有效避免局部生半田或局部高溫焦化的現(xiàn)象。⑤另一方面，前者高原結(jié)構(gòu)的獲得，則在室溫至恒溫預(yù)熱段以及恒溫段至焊錫熔融段必然會出現(xiàn)一個快速升溫的過程，而此快速升溫過程對因?yàn)R落而引起的焊錫球，在焊錫融點(diǎn)前部品兩側(cè)潤濕不平衡而引起翹件等不良又有密切關(guān)系，很多品質(zhì)問題都希望在室溫

7、到焊錫溶點(diǎn)之間采用線性上升加熱溫度曲線來預(yù)防消除。3常見回流浸錫不良與溫度曲線關(guān)系（僅是基于回流工藝的考慮）①錫橋接（短路）不良是焊錫熱融落造成的結(jié)果，只發(fā)生在熔點(diǎn)以下的焊膏階段。由于分子熱運(yùn)動效應(yīng)，固定成份和化學(xué)結(jié)構(gòu)的材料的粘度隨溫度上升而下降，在較高溫下粘度的下降將產(chǎn)生較大的熱融落；另一方面，溫度的上升常使助焊劑脫出較多的溶劑并導(dǎo)致固態(tài)含量的增加而致使粘度上升。因?yàn)榍罢邇H與溫度有關(guān)，后者即溶劑的總減少量是時間和溫度的函數(shù)，在任一已知

8、的溫度下，低溫升率的錫膏粘度比高溫升率回流曲線下的錫膏粘度要高，因此我們在預(yù)熱階段的溫升率一般要求較低，從而減少短路不良的發(fā)生。②錫粒的產(chǎn)生：在預(yù)熱階段，伴隨除去焊膏中易揮發(fā)溶劑的過程，焊膏內(nèi)部會發(fā)生氣化現(xiàn)象，這時如果焊膏中金屬粉末之間的粘結(jié)力小于氣化產(chǎn)生的力，就會有少量焊膏從焊盤上流離開，有的則躲到Chip元件下面，回流時這部分焊膏也會熔化，而后從片狀阻容元件下擠出，形成焊錫珠。由其形成過程可見，預(yù)熱溫度越高，預(yù)熱速度越快，就會加大氣