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SMT焊锡膏知识介绍之四:回流曲线的调节

关键字: SMT
回流曲线的调节
图片:回流焊温度曲线nnn.jpg
  回流焊的目的:使表贴电子元器件(SMD)与PCB正确而可靠地焊接在一起;
  工艺原理:当焊料、元件与PCB的温度达到焊料熔点温度以上时,焊料熔化,填充元件与PCB间的间隙,然后随着冷却、焊料凝固,形成焊接接头;
工艺流程:
1、第一升温区(预热区)
升温的目的:是将焊锡膏、PCB及元器件的温度从室温提升到预定的预热温度;预热温度是一低于焊料熔点的温度。
升温段的一个重要参数是“升温速率”,一般情况下其值应在1-2.0度/S;由于PCB及元器件吸热速率不同,各元器件升温速率也会有所不同,从而导致PCB板面上的温度分布出现梯度。因为此段所有点的温度均在焊料熔点以下,所以“温度梯度”的存在并无大碍。第一升温区结束时,温度约为100度-110度;时间约为30-90秒,以60秒左右为宜。
2、保温区(又称干燥渗透区)
“保温”的目的是让焊锡膏中的助焊剂有充足的时间来清理焊点、去除焊点的氧化膜,同时使PCB及元器件有充足的时间达到温度均衡,消除“温度梯度”;此阶段时间应设定在60-120秒;保温段结束时,温度为140-150度。
3、第二升温区
温度从150度左右上升到183度,这一温区是活化剂的活化期,PCB板温度均匀一致的区域,一般时间接30-45秒,时间不宜长,否则影响焊接效果。
4、焊接区
  在焊接区焊料熔化并达到PCB与元件脚良好钎合的目的。在焊接区温度开始迅速上升,元器件仍会以不同速率吸热,再一次产生温差,所以要控制好温度,消除这一温差。一般来讲,此段最高温度应高于焊料熔点(183度)30-40度以上,时间在30-60秒左右,但在225度以上的时间应控制在10秒以内,215度以上的时间应控制在20秒以内;如果此段温度过高则会损坏元器件,温度过低则会造成部分焊点润湿及焊接不良。为避免及克服上述缺陷,目前选用强制热风回流焊效果较好。
5、冷却区
  目的:使焊料凝固,形成焊接接头,并最大可能地消除焊点的内应力;降温速率应小于4度/秒,降温至75度时即可。
  总之,回流温度曲线建立的原则是焊接区以前温度上升速率要尽可能地小,进入焊接区后半段后,升温速率要迅速提高,焊接区最高温度的时间控制要短,使PCB、SMD少受热冲击,生产前必须花较长的时间调整好温度曲线,同时应依据产品特性及批量来选择用几个温区的回流焊设备。

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