如何設(shè)置回流焊溫度曲線

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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的主要方法，在SMT工藝中回流焊接是核心工藝。因為表面組裝PCB的設(shè)計，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處溫度隨時間變化的曲線。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

2、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?！　《⒒亓鳒囟惹€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

3、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

4、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，對傳統(tǒng)曲線而言要求在3～4℃/sec以下進(jìn)行升溫較好。②回流階段：?回流曲線的峰值溫度通常是由焊錫的熔點溫度、組裝基板和元件的耐熱溫度決定的。一般最小峰值溫度大約在焊錫熔點以上30℃左右（對于目前Sn63-pb焊錫，183℃熔融點，則最低峰值溫度約210℃左右）。峰值溫度過低就易產(chǎn)生冷接點及潤濕不夠，熔融不足而致生半田，一般最高溫度約235℃，過高則環(huán)氧樹

5、脂基板和塑膠部分焦化和脫層易發(fā)生，再者超額的共界金屬化合物將形成，并導(dǎo)致脆的焊接點（焊接強度影響）。?超過焊錫溶點以上的時間：由于共界金屬化合物形成率、焊錫內(nèi)鹽基金屬的分解率等因素，其產(chǎn)生及濾出不僅與溫度成正比，且與超過焊錫溶點溫度以上的時間成正比，為減少共界金屬化合物的產(chǎn)生及濾出則超過熔點溫度以上的時間必須減少，一般設(shè)定在45～90秒之間，此時間限制需要使用一個快速溫升率，從熔點溫度快速上升到峰值溫度，同時考慮元件承受熱應(yīng)力因素，上升率須介于2.5～3.5℃/see之間，且最大改變率不可超過4℃/sec。

6、③冷卻階段：高于焊錫熔點溫度以上的慢冷卻率將導(dǎo)致過量共界金屬化合物產(chǎn)生，以及在焊接點處易發(fā)生大的晶粒結(jié)構(gòu)，使焊接點強度變低，此現(xiàn)象一般發(fā)生在熔點溫度和低于熔點溫度一點的溫度范圍內(nèi)。快速冷卻將導(dǎo)致元件和基板間太高的溫度梯度，產(chǎn)生熱膨脹的不匹配，導(dǎo)致焊接點與焊盤的分裂及基板的變形，一般情況下可容許的最大冷卻率是由元件對熱沖擊的容忍度決定的。綜合以上因素，冷卻區(qū)降溫速率一般在4℃/S左右，冷卻至75℃即可?！　?．目前應(yīng)用較廣泛的兩種回流溫度曲線模式：①升溫—保溫方式（傳統(tǒng)溫度曲線）?解說：由起始快速溫度上升至1

7、40～170℃范圍內(nèi)某一預(yù)熱溫度并保持，TPHH—TPHL要根據(jù)回流爐能力而定（±10℃程度），然后溫度持平40～120S左右當(dāng)作預(yù)熱區(qū)，然后再快速升溫至回流區(qū)，再迅速冷卻進(jìn)入冷卻區(qū)（溫度變化速率要求在4℃/sec以下）。?特點：因為一般都取較低的預(yù)熱溫度，因而對部品高溫影響?。ńo部品應(yīng)力小）故可延長其加熱時間，以便達(dá)到助焊劑的活性化。同時因為從預(yù)熱區(qū)到回流區(qū)，其溫度上升較為激劇，易使焊接流變性惡化而致移位，且助焊劑活性化溫度也低。②逐步升溫方式（最佳溫度曲線）：?解說：以慢的上升率（0.5～1℃/sec）

8、加熱直到大約175℃，然后在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，最后以不超過4℃/sec快速冷卻下降。其管理要點是保持一定的預(yù)熱溫度上升率，預(yù)熱的終點接近錫的熔點溫度。?特點：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)