回流溫度曲線的設(shè)定

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1、錫膏回流溫度曲線的設(shè)定與測量摘要：回流焊接是表面組裝技術(shù)（SMT）中所特有的工藝。本文主要介紹了錫膏工藝回流溫度曲線的設(shè)定方法和回流溫度曲線的測量方法。關(guān)鍵詞:溫度曲線、回流焊、溫區(qū)引言:自80年代以來，電子產(chǎn)品以驚人的速度向輕薄短小和高性能化方向發(fā)展，在這個過程中表面組裝技術(shù)(SMT)的普及應(yīng)用起了關(guān)鍵的作用。在目前業(yè)內(nèi)的印刷和貼片設(shè)備、技術(shù)相差不大的情況下，回流焊接技術(shù)的好壞對于最終產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性顯得至關(guān)重要。因此對回流焊工藝進(jìn)行深入研究、開發(fā)合理的回流焊溫度曲線,是保證表面組裝質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。回流焊設(shè)

2、備的發(fā)展在電子行業(yè)中，大量的表面組裝組件(SMA)通過回流焊進(jìn)行焊接，目前回流焊設(shè)備的種類以熱傳遞方式劃分有紅外線、全熱風(fēng)、紅外線加熱風(fēng)三種類型。?紅外線：紅外線回流焊是以紅外線輻射的方式實現(xiàn)被焊元器件加熱的焊接方式。具有加熱快，節(jié)能，運行平穩(wěn)的特點。但由于印刷線路板及各種元器件因材質(zhì)，色澤的不同對紅外線輻射的熱吸收率存在著很大的差異，因此造成印刷線路板上各種不同元件之間，以及相同元件的不同區(qū)域之間存在溫度不均勻的現(xiàn)象。?全熱風(fēng)：全熱風(fēng)回流焊是通過對流噴射管嘴或者耐熱風(fēng)機(jī)來迫使?fàn)t內(nèi)熱氣流循環(huán)，從而實現(xiàn)被焊元器件

3、加熱的焊接方式。這種加熱方式印刷線路板上元器件的溫度接近設(shè)定的加熱溫區(qū)的氣體溫度，完全克服了紅外線回流焊的溫差和遮蔽效應(yīng)，但在全熱風(fēng)回流焊設(shè)備中循環(huán)氣體的對流速度至關(guān)重要,為確保爐內(nèi)的循環(huán)氣體能夠作用于印刷線路板上的每一個區(qū)域，氣流必須具有足夠的速度，這在一定程度上易造成印刷線路板的抖動和元器件的移位。此外這種加熱方式就熱交換而言效率差、能耗高。?紅外加熱風(fēng)：紅外加熱風(fēng)回流焊是在紅外線加熱的基礎(chǔ)上追加了熱風(fēng)的循環(huán)，通過紅外線和熱風(fēng)雙重作用來實現(xiàn)被焊元器件加熱的焊接方式。這種加熱方式使?fàn)t內(nèi)的溫度更均勻，充分利用了

4、紅外線穿透力強(qiáng)，具有熱效率高，能耗低的特點，同時又有效地克服了紅外線加熱方式的溫差和遮蔽效應(yīng)，彌補(bǔ)了熱風(fēng)加熱方式對氣體流動速度要求過快而造成不良影響。溫度曲線溫度曲線是施加于裝配元件上的溫度對時間的函數(shù)Y=F(T)，體現(xiàn)為回流過程中印刷線路板上某一給定點的溫度隨時間變化的一條曲線。如圖1所示，（圖1給出的是一條較典型的RSS溫度曲線）。圖中橫軸是時間，縱軸是溫度，曲線Y是一條隨時間的增加溫度不斷發(fā)生變化的曲線。曲線Y在OtT坐標(biāo)系中所包圍的面積為被測點在整個回流焊接過程中所接收到的能量的總和。用能量的概念表示的

5、溫度曲線函數(shù)為tY=∫d(T)。溫度曲線又可分為RSS曲線和RTS曲線。0溫度TY=F（T）o圖1時間t?RSS曲線：（如圖2）是一種由升溫、保溫、回流、冷卻四個溫度區(qū)間組成的溫度曲線。其每個溫度區(qū)間在整個回流焊接過程中扮演著不同的角色。升溫區(qū)：通過緩慢加熱的方式使印刷線路板從室溫加熱至135-170℃（SN63/PB37），升溫速度一般在1-3℃/S。保溫區(qū)：通過保持相對穩(wěn)定的溫度使錫膏內(nèi)的助焊劑發(fā)揮作用并適當(dāng)散發(fā)?；亓鲄^(qū)：爐內(nèi)的溫度達(dá)到最高點，使錫膏液化，印刷線路板的焊盤和元器件的焊極之間形成合金，完成焊接

6、過程。冷卻區(qū)：對完成焊接的印刷線路板進(jìn)行降溫。溫度T升溫區(qū)保溫區(qū)回流區(qū)冷卻區(qū)o圖2時間t?RTS曲線：（如圖3）是一種從升溫至回流的溫度曲線?？煞譃樯郎貐^(qū)和冷卻區(qū)。升溫區(qū)：占整個回流焊接過程的2/3，速度平緩一般為0.5-1.5℃/S。使印刷線路板的溫度從室溫升至峰值溫度。冷卻區(qū)：對完成焊接的印刷線路板進(jìn)行降溫。溫度T升溫區(qū)冷卻區(qū)o圖3時間t?RSS曲線與RTS曲線的比較：?RSS曲線：重視溫度與時間的結(jié)合，曲線的區(qū)間劃分祥細(xì)，生產(chǎn)效率高，適應(yīng)能力一般。適用于印刷線路板尺寸偏小，板上元器件體積較小、種類較少的產(chǎn)

7、品。?RTS曲線：重視升溫速率，曲線的區(qū)間劃分模糊，生產(chǎn)效率不高，適應(yīng)能力強(qiáng)。適用于印刷線路板尺寸較大，板上元器件體積較大、種類較多的產(chǎn)品。溫度曲線的設(shè)定溫度曲線是由回流焊爐的多個參數(shù)共同作用的結(jié)果，其中起決定性作用的兩個參數(shù)是傳送帶速度和溫區(qū)的溫度設(shè)定。傳送帶速度決定了印刷線路板暴露在每個溫區(qū)的持續(xù)時間，增加持續(xù)時間可以使印刷線路板上元器件的溫度更加接近該溫區(qū)的設(shè)定溫度。每個溫區(qū)所用的持續(xù)時間的總和又決定了整個回流過程的處理時間。每個溫區(qū)的溫度設(shè)定影響印刷線路板通該溫區(qū)時溫度的高低。印刷線路板在整個回流焊接過

8、程中的升溫速度則是傳送帶速和各溫區(qū)的溫度設(shè)定兩個參數(shù)共同作用的結(jié)果。因此只有合理的設(shè)定爐溫參數(shù)才能得到理想的爐溫曲線?，F(xiàn)以最為常用的RSS曲線為例介紹一下爐溫曲線的設(shè)定方法。?鏈速的設(shè)定：設(shè)定溫度曲線時第一個要考慮參數(shù)是傳輸帶的速度設(shè)定，該設(shè)定將決定印刷線路板通過加熱通道所花的時間。傳送帶速度的設(shè)定可以通過計算的方法獲得。這里要引入一個指標(biāo)，負(fù)載因子。負(fù)載因子：F=L/(L+s)L=基