回流焊温度曲线
回流焊炉温曲线
回流焊炉温度曲线怎么看,它使用时的注意事项有哪些在使用回流焊机时,关键技术参数就是回流焊炉的温度曲线值,回流焊炉的温度曲线调好了,才能焊接出合格的电子产品。
回流焊炉的温度曲线怎么看回流焊炉温区的工作原理就是当组装PCB板在金属网式或双轨式输送带上,通过回焊炉各温区段的热冷行程(例如8热2冷大型机,总长5-6m的铅回焊炉),以达到锡膏熔融及冷却愈合成为焊点的目的,其主要温度变化可分为四部分:1、回流焊炉起步预热段指最前两段之炉区,从室温起步到达110-120℃之鞍首而言(例如10段机之1-2温区)。
2、回流焊炉的升温(恒温)吸热段指回流焊炉曲线之缓升而较平坦的鞍部(例如10段回流焊炉之3-6段而言,时间60-90秒.),鞍尾温度150-170℃。
希望能达到电路板与零组件的内外均温,与赶走溶剂避免溅锡之目的。
3、回流焊炉峰温强热段(回流焊炉的熔融区)可将PCB板面温度迅速(3℃/秒)冲高到235-245℃之间,以达到锡膏熔焊的目的;此段耗时以不超过20秒为宜(例如10段回流焊炉之7-8两段)。
4、回流焊炉的快速冷却段之后再快速降温(3-5℃/秒)使回流焊接点能瞬间固化形成焊点,如此将可减少焊点之表面粗糙与微裂,且老化强度也会更好(例如10段回流焊炉之9-10段)。
在使用温度曲线测试仪时,应注意以下几点:1)测定时,必须使用已完全装配过的板。
首先对印制板元器件进行热特性分析,由于印制板受热性能不同,元器件体积大小及材料差异等原因,各点实际受热升温不相同,找出最热点、最冷点,分别设置热电偶便可测量出最高温度与最低温度。
2)尽可能多设置热电偶测试点,以求全面反映印制板各部分真实受热状态。
例如印制板中心与边缘受热程度不一样,大体积元件与小型元件热容量不同及热敏感元件都必须设置测试点。
3)热电偶探头外形微小,必须用指定高温焊料或胶粘剂固定在测试位置,否则受热松动,偏离预定测试点,引起测试误差。
其实,回流焊炉温曲线以及使用温度曲线测试仪时,目前市场上的回流焊大、中、小型号的都有,简易的有三温区的到八温区的,大型的有六温区到十六温区的。
回流焊PCB温度曲线讲解 ppt课件
怎样设定锡膏回流温度曲线
回流区,有时叫做峰值区或最后升温区。
这个区的作用是将PCB装配的温度从活性 温度提高到所推荐的峰值温度。活性温 度总是比合金的熔点温度低一点,而峰 值温度总是在熔点上。典型的峰值温度 范围是205~230°C,这个区的温度设定 太高会使其温升斜率超过每秒2~5°C, 或达到回流峰值温度比推荐的高。这种 情况可能引起PCB的过分卷曲、脱层或烧 损,并损害元件的完整性。
ppt课件 31
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
排除RTS曲线的故障
排除RSS和RTS曲线的故障,原则是相 同的:按需要,调节温度和曲线温度 的时间,以达到优化的结果。时常, 这要求试验和出错,略增加或减少温 度,观察结果。以下是使用RTS曲线 遇见的普遍回流问题,以及解决办法 。
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ppt课件 22
为什么和什么时候保温
应该注意到,保温区一般是不需要 用来激化锡膏中的助焊剂化学成分。 这是工业中的一个普遍的错误概念, 应予纠正。当使用线性的RTS温度曲 线时,大多数锡膏的化学成分都显示 充分的湿润活性。事实上,使用 RTS 温度曲线一般都会改善湿润。
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得益于升温-到-回流的回流温度曲线
设定RTS温度曲线
RTS曲线回流区是装配达到焊锡回流温度的阶 段。在达到150° C之后,峰值温度应尽快地 达到,峰值温度应控制在215(± 5)° C,液 化居留时间为60(± 15)秒钟。液化之上的这 个时间将减少助焊剂受夹和空洞,增加拉伸 强度。和RSS一样,RTS曲线长度也应该是从 室温到峰值温度最大3.5~4分钟,冷却速率控 制在每秒4° C。
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得益于升温-到-回流的回流温度曲线
回流焊温度曲线讲解
区间温度设定
区间末实际板温
预热
活性 回流
210° C(410° F)
177° C(350° F) 250° C(482° C)
140° C(284° F)
150° C(302° F) 210° C(482° F)
怎样设定锡膏回流温度曲线
图形曲线的形状必须和所希望的相比较,如果形状 不协调,则同下面的图形进行比较。选择与实际图 形形状最相协调的曲线。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
整个温度曲线应该从45° C到峰值温度 215(± 5)° C持续3.5~4分钟。冷却速 率应控制在每秒4° C。一般,较快的冷 却速率可得到较细的颗粒结构和较高强 度与较亮的焊接点。可是,超过每秒4° C会造成温度冲击。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
升温-到-回流
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
焊锡不足
焊锡不足通常是不均匀加热或过快加 热的结果,使得元件引脚太热,焊 锡吸上引脚。回流后引脚看到去锡 变厚,焊盘上将出现少锡。减低加 热速率或保证装配的均匀受热将有 助于防止该缺陷。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
墓碑
墓碑通常是不相等的熔湿力的结果,使 得回流后元件在一端上站起来。一般, 加热越慢,板越平稳,越少发生。降低 装配通过183° C的温升速率将有助于校 正这个缺陷。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
排除RTS曲线的故障
排除RSS和RTS曲线的故障,原则是相 同的:按需要,调节温度和曲线温度 的时间,以达到优化的结果。时常, 这要求试验和出错,略增加或减少温 度,观察结果。以下是使用RTS曲线 遇见的普遍回流问题,以及解决办法 。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
SMT回流焊PCB温度曲线讲解
区间
区间温度设定
区间末实际板温
预热 210℃(410°F)
140℃(284°F)
活性 177℃(350°F)
150℃(302°F)
回流 250℃(482℃)
210℃(482°F)
怎样设定锡膏回流温度曲线
图形曲线的形状必须和所希望的相比较,如果形状不协调, 则同下面的图形进行比较。选择与实际图形形状最相协调的曲 线。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
无光泽、颗粒状焊点 一个相对普遍的回流焊缺陷是无光泽、颗粒 状焊点。这个缺陷可能只是美观上的,但也 可能是不牢固焊点的征兆。在RTS曲线内改正 这个缺陷,应该将回流前两个区的温度减少 5° C;峰值温度提高5° C。如果这样还不行, 那么,应继续这样调节温度直到达到希望的 结果。这些调节将延长锡膏活性剂寿命,减 少锡膏的氧化暴露,改善熔湿能力。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
整个温度曲线应该从45℃到峰值温度215(± 5)℃持续3.5~4分钟。冷却速率应控制在每秒 4℃。一般,较快的冷却速率可得到较细的颗 粒结构和较高强度与较亮的焊接点。可是,超 过每秒4° C会造成温度冲击。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
升温-到-回流
RTS温度曲线可用于任何化学成分或合金,为水溶锡膏和难 于焊接的合金与零件所首选。 RTS温度曲线比RSS有几个优 点。RTS一般得到更光亮的焊点,可焊性问题很少,因为在 RTS温度曲线下回流的锡膏在预热阶段保持住其助焊剂载体。 这也将更好地提高湿润性,因此,RTS应该用于难于湿润的 合金和零件。
怎样设定锡膏回流温度曲线
活性区,有时叫做干燥或浸湿区,这个
区一般占加热通道的33~50%,有两个 功用,第一是,将PCB在相当稳定的温 度下感温,允许不同质量的元件在温度 上同质,减少它们的相当温差。第二个 功能是,允许助焊剂活性化,挥发性的 物质从锡膏中挥发。一般普遍的活性温 度范围是120~150℃。
回流焊接温度曲线
回流焊接温度曲线作温度曲线(profiling)是确定在回流整个周期内印刷电路板(PCB)装配必须经受的时间/温度关系的过程。
它决定于锡膏的特性,如合金、锡球尺寸、金属含量和锡膏的化学成分。
装配的量、表面几何形状的复杂性和基板导热性、以及炉给出足够热能的能力,所有都影响发热器的设定和炉传送带的速度。
炉的热传播效率,和操作员的经验一起,也影响反复试验所得到的温度曲线。
锡膏制造商提供基本的时间/温度关系资料。
它应用于特定的配方,通常可在产品的数据表中找到。
可是,元件和材料将决定装配所能忍受的最高温度。
涉及的第一个温度是完全液化温度(full liquidus temperature)或最低回流温度(T1)。
这是一个理想的温度水平,在这点,熔化的焊锡可流过将要熔湿来形成焊接点的金属表面。
它决定于锡膏内特定的合金成分,但也可能受锡球尺寸和其它配方因素的影响,可能在数据表中指出一个范围。
对Sn63/Pb37,该范围平均为200 ~ 225°C。
对特定锡膏给定的最小值成为每个连接点必须获得焊接的最低温度。
这个温度通常比焊锡的熔点高出大约15 ~ 20°C。
(只要达到焊锡熔点是一个常见的错误假设。
)回流规格的第二个元素是最脆弱元件(MVC, most vulnerable component)的温度(T2)。
正如其名所示,MVC就是装配上最低温度“痛苦”忍耐度的元件。
从这点看,应该建立一个低过5°C的“缓冲器”,让其变成MVC。
它可能是连接器、双排包装(DIP, dual in-line package)的开关、发光二极管(LED, light emitting diode)、或甚至是基板材料或锡膏。
MVC是随应用不同而不同,可能要求元件工程人员在研究中的帮助。
在建立回流周期峰值温度范围后,也要决定贯穿装配的最大允许温度变化率(T2-T1)。
是否能够保持在范围内,取决于诸如表面几何形状的量与复杂性、装配基板的化学成分、和炉的热传导效率等因素。
回流焊PCB温度曲线讲解
回流焊PCB温度曲线讲解回流焊是一种常用的电子组装工艺,用于将电子元件焊接到印刷电路板(PCB)上。
在回流焊过程中,PCB需要经历一系列的温度变化,以确保焊点可靠连接。
下面将讲解回流焊温度曲线的各个阶段及其作用。
1. 预热阶段(Preheat Stage):回流焊过程开始时,PCB需要从室温逐渐升温至预定温度。
预热阶段的作用是除去PCB上的水分和挥发性有机物,以避免在焊接过程中产生气泡和蒸汽。
通常,预热温度为100°C至150°C,持续时间为1至2分钟。
2. 热液相预热阶段(Thermal Soak Stage):在预热阶段后,PCB会继续加热至更高的温度,通常为150°C至200°C。
这一阶段的目的是让整个PCB均匀达到焊接温度,以减少焊接过程中的热应力。
热液相预热阶段的持续时间通常为1至4分钟。
3. 焊接阶段(Reflow Stage):当PCB达到焊接温度时,焊膏开始熔化,将电子元件与PCB焊接在一起。
焊接温度通常为220°C至245°C,具体取决于焊膏的特性。
焊接阶段的持续时间通常为1至3分钟。
4. 冷却阶段(Cooling Stage):焊接完成后,PCB需要冷却到室温,以确保焊点的稳定性。
冷却阶段通常使用强制风冷却或自然冷却。
冷却时间因焊接设备和PCB的尺寸而异,一般为1至5分钟。
回流焊温度曲线中的每个阶段都有其特定的温度和时间要求,这是为了保证焊接质量和工艺稳定性。
通过控制这些参数,焊接过程中的温度变化可以最小化,从而减少因热应力引起的PCB变形和元件损坏的风险。
总结来说,回流焊温度曲线包括预热阶段、热液相预热阶段、焊接阶段和冷却阶段。
每个阶段都有其特定的温度和时间要求,以确保焊接质量和PCB的稳定性。
通过合理控制回流焊温度曲线,可以提高焊接过程的可靠性和稳定性,从而保证电子产品的性能和可靠性。
回流焊是一种广泛应用于电子制造业的关键工艺,它能够将电子元件精准地焊接到印刷电路板(PCB)上。
回流焊炉温曲线
回流焊炉温曲线今日我们所要讲解的话题是“回流焊的炉温曲线”,从温度范围和变幻趋势的不同,我们通常意义上,把回流焊的囫囵过程定义为,预热,浸润,回流,和冷却四个区域。
预热区域:基本是从室温加热到140度左右,该区域需要控制曲线斜率,最大不能超过4度/秒,普通为2度/秒。
浸润区域:是从140度升到锡膏融点,该区域除了加热外,另外一个主要目的是花费较长的时光来是板内的全部器件达到热平衡。
回流区域:该区域是最热的阶段。
因锡膏熔点的不同,该区域内的温度设置是不同的,普通该区域的温度是锡膏标称熔点再多加30度至35度。
冷却区域:该过程正确的冷却速度应当是4度/秒,迅速冷却到75度左右。
从加热管的配置上,往往有上下十温区,八温区,六温区,四温区,以及简易三温区,更或者单温区抽屉式等回流焊机型。
他们的区分在于温度控制的精细程度,以及受热面的匀称程度等区分。
我们在处理囫囵回流焊过程时,往往根据预热,浸润,回流,和冷却四个变幻过程,来配置回流焊的炉温曲线。
我们可以说炉温曲线可以是回流焊囫囵机器的灵魂。
不合理的炉温曲线配置会导致以下问题,1,在面积较大的板上产生因受热不匀称而发生的板变形等问题发生,或者PCB内线断裂,或者在复原常温后焊接松动等问题。
2 在预热或者冷却区域曲线斜率过大导致PCB或者芯片有受到热冲击,有裂纹产生。
3 加热不充分,导致虚焊假焊。
4 高温区域过度停歇,导致过度氧化。
在回流焊这个环节也和锡膏成分也有很大的关系,1,假如锡膏没有妥当保存,裸露在空气中太久,会汲取空气中水分,在回流焊阶段导致爆锡的现象。
2,桥联,焊接加热过程中也会产生焊料塌边,这个状况浮现在预热和主加热两种场合,当预热温度在几十至一百范围内,作为焊料中成分之一的溶剂即会降低粘度而流出,假如其流出的趋是下分剧烈的,第1页共2页。
回流焊接温度曲线
回流焊接温度曲线作温度曲线profiling是确定在回流整个周期内印刷电路板PCB装配必须经受的时间/温度关系的过程.它决定于锡膏的特性,如合金、锡球尺寸、金属含量和锡膏的化学成分.装配的量、表面几何形状的复杂性和基板导热性、以及炉给出足够热能的能力,所有都影响发热器的设定和炉传送带的速度.炉的热传播效率,和操作员的经验一起,也影响反复试验所得到的温度曲线.锡膏制造商提供基本的时间/温度关系资料.它应用于特定的配方,通常可在产品的数据表中找到.可是,元件和材料将决定装配所能忍受的最高温度.涉及的第一个温度是完全液化温度full liquidus temperature 或最低回流温度T1.这是一个理想的温度水平,在这点,熔化的焊锡可流过将要熔湿来形成焊接点的金属表面.它决定于锡膏内特定的合金成分,但也可能受锡球尺寸和其它配方因素的影响,可能在数据表中指出一个范围.对Sn63/Pb37,该范围平均为200 ~ 225°C.对特定锡膏给定的最小值成为每个连接点必须获得焊接的最低温度.这个温度通常比焊锡的熔点高出大约15 ~ 20°C.只要达到焊锡熔点是一个常见的错误假设.回流规格的第二个元素是最脆弱元件MVC, most vulnerable component的温度T2.正如其名所示,MVC就是装配上最低温度“痛苦”忍耐度的元件.从这点看,应该建立一个低过5°C的“缓冲器”,让其变成MVC.它可能是连接器、双排包装DIP, dual in-line package的开关、发光二极管LED, light emitting diode、或甚至是基板材料或锡膏.MVC是随应用不同而不同,可能要求元件工程人员在研究中的帮助.在建立回流周期峰值温度范围后,也要决定贯穿装配的最大允许温度变化率T2-T1.是否能够保持在范围内,取决于诸如表面几何形状的量与复杂性、装配基板的化学成分、和炉的热传导效率等因素.理想地,峰值温度尽可能靠近但不低于T1可望得到最小的温度变化率.这帮助减少液态居留时间以及整个对高温漂移的暴露量.传统地,作回流曲线就是使液态居留时间最小和把时间/温度范围与锡膏制造商所制订的相符合.持续时间太长可造成连接处过多的金属间的增长,影响其长期可靠性以及破坏基板和元件.就加热速率而言,多数实践者运行在每秒4°C或更低,测量如何20秒的时间间隔.一个良好的做法是,保持相同或比加热更低的冷却速率来避免元件温度冲击.图一是最熟悉的回流温度曲线.最初的100°C是预热区,跟着是保温区soak or preflow zone,在这里温度持续在150 ~ 170°C 之间对Sn63/Pb37.然后,装配被加热超过焊锡熔点,进入回流区,再到峰值温度,最后离开炉的加热部分.一旦通过峰值温度,装配冷却下来.温度热电偶的安装适当地将热电偶安装于装配上是关键的.热电偶或者是用高温焊锡合金或者是用导电性胶来安装,提供定期检测板的温度曲线精度和可重复性的工具.对很低数量的和高混合技术的板,也可使用非破坏性和可再使用的接触探头.应该使用装配了元件的装配板来通过炉膛.除非是回流光板bare board,否则应该避免使用没有安装元件的板来作温度曲线.热电偶应该安装在那些代表板上最热与最冷的连接点上引脚到焊盘的连接点上.最热的元件通常是位于板角或板边附近的低质量的元件,如电阻.最冷的点可能在板中心附近的高质量的元件,如QFPquad flat pack、PLCCplastic leaded chip carrier或BGAball grid array.其它的热电偶应该放在热敏感元件即MVC 和其它高质量元件上,以保证其被足够地加热.如果用前面已经焊接的装配板,则必须从那些热电偶将要安装的连接点上去掉焊锡.因为板可能是用Sn63/Pb37焊接的,而现在将要用Sn10/Pb90,用后者来简单焊接热电偶将会产生一种“神秘”合金,或者一种不能维持测试板所要求的多个温度变化的合金.在去掉老的焊锡后,用少量助焊剂,跟着用少量而足够的高温焊锡.如果用导电性胶来安装热电偶,同样的步骤去掉下面的Sn63/Pb37或其它合金.这是为了避免破坏热电偶的胶合附着,从而可能导致回流期间的托焊.推荐使用K型、30 AWG 的热电偶线,最好预先焊接.在安装之后,热电偶引线引到PCB装配的后面相对行进方向.有人宁愿用一个接头接在热电偶引线的尾沿.这样测量设备可很快连接和分开.开普敦Kapton胶带一种耐高温胶带用来在适当位置固定热电偶的引线.多数回流机器装备有机上作温度曲线的软件,允许热电偶引线插在炉子上,实时地从系统显示屏幕上跟踪.有人宁愿使用数据记录设备,和测试装配板一起从炉中通过,以可编程的时间间隔从多个热电偶记录温度.这些系统是作为“运行与读数run-and-read”或数据发送单元来使用的,允许实时地观察温度曲线.对后者,系统必须不受射频干扰RFI, radio frequency interference、电磁干扰EMI, electromagnetic interference 和串扰crosstalk的影响,因此当来自发射机的数据还没有来时,不会去“猜测”温度.不管用哪一种数据记录器,定期的校准是必要的.渐升式温度曲线Ramp profile保温区soak zone有热机械的thermomechanical重要性,它允许装配的较冷部分“赶上”较热部分,达到温度的平衡或在整个板上很低的温度差别.在红外IR, infrared回流焊接开始使用以来,这个曲线是常用的.在加热PCB装配中,SMT早期的红外与对流红外炉实际上缺乏热传导能力,特别是与今天的对流为主的convection-dominant炉相比较.这样,锡膏制造商们配制它们的几乎松香温和活性RMA, rosin mildly active材料,来满足回流前居留时间的要求,尝试减少温度差别图二.另一方面,以对流为主要热机制的对流为主的convection-dominant炉通常比其前期的炉具有高得多的热传导效率.因此,除非装配的元件实在太多,需要保温来获得所希望的温度差别,否则回流前的保温区是多余的,甚至可能是是有害的,如果温度高于基板玻璃态转化温度substrate glass-transitionTg的时间过长.在大多数应用中,渐升式温度曲线ramp profile是非常好的图三.尽管有人认为锡膏助焊剂配方要求回流前保温preflow soak,事实上,这只是为了能够接纳那些老的、现在几乎绝种的、对流/IR炉技术.一项最近的有关锡膏配方的调查显示,大多数RMA、免洗和水溶性材料都将在渐升式温度曲线上达到规定要求1.事实上,许多有机酸OA, organic acid水溶性配方地使用的保温时间也要尽可能小—由于有大量的异丙醇含量作为溶剂,它们容易很快挥发.在使用渐升式温度曲线ramp profile之前,应该咨询锡膏制造商,以确保兼容性.虽然一些非常量大或复杂的PCB装配还将要求回流前的保温,但大多数装配即,那些主要在线的将受益于渐升式温度曲线ramp profile.事实上,后者应该是如何锡膏评估程序中的部分,不管是免洗,还是水溶性.氮气环境一个焊接的现有问题是有关在回流焊接炉中使用氮气环境的好处.这不是一个新问题—至少一半十年前安装的回流炉被指定要有氮气容器.而且,最近与制造商的交谈也显示还有同样的比例存在,尽管使用氮气的关键理由可能现在还未被证实.首先,重要的是理解使回流环境惰性化是怎样影响焊接过程的.焊接中助焊剂的目的是从要焊接的表面,即元件引脚和PCB 焊盘,去掉氧化物.当然,热是氧化的催化剂.因为,根据定义,热是不可能从基本的温度回流焊接过程中去掉的,那么氧—氧化的另一元素—通过惰性的氮气的取代而减少.除了大大地减少,如果没有消除,可焊接表面的进一步氧化,这个工艺也改善熔锡的表面张力.在八十年代中期,免洗焊锡膏成为可行的替代品.理想的配方是外观可接受的光亮的、稀薄的和无粘性的、腐蚀与电迁移良性的、和足够薄以致于不影响ICTin-circuit test针床的测试探针.残留很低的锡膏助焊剂固体含量大约为 ~ %满足前两个标准,但通常影响ICT.只有固体含量低于%的超低残留材料才可看作与测试探针兼容.可是,低残留的好处伴随着低侵蚀性助焊剂处理的成本代价,需要它所能得到的全部帮助,包括回流期间防止进一步氧化的形成.这个要用氮气加入到回流过程来完成.如果使用超低残留焊锡膏,那么需要氮气环境.可是,近年来,也可买到超低残留的焊锡膏,在室内环境非氮气也表现得非常的好.原来的有机可焊性保护层OSP, organic solderability preservative在热环境中有效地消失,对双面装配,要求氮气回流环境来维持第二面的可焊性.现在的OSP也会在有助焊剂和热的时候消失,但第二面的保护剂保持完整,直到印有锡膏,因此回流时不要求惰性气体环境.氮气回流焊接的最古老动机就是前面所提到的改善表面张力的优点,通过减少缺陷而改善焊接合格率即是归功于它.其它的好处包括:较少的锡球形成、更好的熔湿、和更少的开路与锡桥.早期的SMT手册提倡密间距的连接使用氮气,这是基于科学试验得出的结论.可是,这测试是实验室的试验,即,“烧杯试验”与实际生产的关系,没有把使用氮气的成本计算在内.应该记住,在过去十五年,炉的制造商已经花了许多钱在开发R&D之中,来完善不漏气的气体容器.虽然当使用诸如对流为主的convection-dominant这类紊流空气时,不容易将气体消耗减到最小,但是有些制造商使用高炉内气体流动和低氮气总消耗,已经达到非常低的氧气水平.这样做,他们已经大大地减低了使用氮气的成本.随着连接的密度增加,过程窗口变小.在这个交接口,在有CSPchip scale package和倒装芯片flip chip的应用中使用氮气是很好的保证.双面回流焊接人们早就认识到的SMT的一个优点是,元件可以贴装在基板的两面.可是,问题马上出现了:怎样将前面回流焊接的元件保持在反过来的一面上完好无损,如果第二面也要回流焊接人们已经采取了无数的方法来解决这个困难:一个方法是有胶将元件粘在板上,这个方法只用于波峰焊接无源元件passive component、小型引脚的晶体管SOT和小型引脚集成电路SOIC.可是,这个方法涉及增加步骤和设备来滴胶和固化胶.另一个方法是为装配的顶面和底面使用两种不同的焊锡合金,第二面的锡膏的熔点较低.第三个方法是企图在炉内装配板的顶面和底面之间产生一个温度差.可是,由于温度差,基板Z轴方向产生的应力可能对PCB结构,包括通路孔和内层,有损耗作用.在有些应用中,虽然这种应力可能是有名无实的,但还是需要小心处理.事实上,有更实际的解决办法.人们不要低估熔化金属的粘性能力—它远比锡膏的粘性强. 记住这一点,元件绑解的表面积越大,保持它掉落的力就越大.为了决定哪些元件可用作底面贴附与随后的“回流”,导出了一个比率,评估元件质量与引脚/元件焊盘接触面积之间的关系2:元件重量克焊盘配合的总面积平方英寸这里,第二面的每平方英寸克必须小于或等于30.侵入式焊接Intrusive Soldering波峰焊接是一个昂贵的工艺,因为伴随着越来越多的对其废气排放的研究—这也是工业为什么要减少波峰焊接需求的一个理由.另一个理由是随着表面贴装元件SMD的使用,放用回流焊接传统通孔元件特别是连接器的兴趣越来越多.取消波峰焊接不仅经济上和制造上有好处,而且消除了一个处理中心,通过减少周期时间和占地面积使得装配线更流畅.从工艺观点来看,PCB 减少一次加热过程,这一点对潜在的温度损害和金属间增长是很重要的.侵入式焊接即通孔回流through-hole reflow、单中心回流焊接single-center reflow soldering、引脚插入锡膏pin-in-paste,等是一个表面贴装和通孔元件都在回流焊接系统中焊接的工艺.采用该工艺可减少波峰和手工焊接.这不是一个“插入式drop-in”的工艺 151; 因为沉积的焊锡用来连接SMD 和传统两种元件,控制锡量是必须的.有人用模板stencil来将锡膏印刷到孔内.这里,小心是很重要的,以保证插入的通孔元件引脚不会带走太多的锡膏.其它的使用者将焊锡预成型结合到工业中,来提供足够的锡量给插入的元件.可是,这是一个昂贵的选择,并且不太适合于自动过程.一个更先进的方法是调节围绕电镀通孔周围的焊盘直径与几何形状.最主要的问题是多少锡量才达到“足够的”通孔连接以及“最佳的”锡膏沉积方法,该工艺还处在试验阶段.侵入式焊接Intrusive soldering也要求回流系统比平常多的加热能力.工艺中增加的通孔元件数量对回流系统的热传送效率的要求更高.许多混合技术装配的复杂表面几何形状要求一个很高的热传送系数,以可接受的温度差来充分地回流装配.虽然大多数对流为主的炉可胜任这个任务,在某些装配上的某些元件的热敏感性可能阻碍其通过回流焊系统.这个情况可能在使用较高熔点的无铅焊锡时,变得更富挑战性.可是,对大多数应用,侵入式焊接具有很大的吸引力,理所当然应该得到考虑.结论虽然本文重点在量的回流焊接上面,但相同的原则与惯例对其它的选择性的回流工艺,包括激光,都是可应用的.虽然回流焊接是一个高要求的工艺,但它不是“火箭科技”—必须控制但非常可受的.适当的设备与材料选择,以及理解主要的热、化学和冶金的工艺,将向高合格率的焊接工艺迈出一大步.溅锡的影响减到最小罗丝.伯恩逊、大卫.斯比罗里和杰弗里.安卫勒美在回流之后,内存模块的连接器“金手指”可能出现溅锡的污染,这意味着产品的品质和可靠性问题和制造流程问题.溅锡只是表面污染的一种,其它类型包括水渍污染和助焊剂飞溅.这些影响较小,但由于焊锡飞溅,焊锡已实际上熔湿了“金手指”的表面.“小爆炸”溅锡有许多原因,不一定是回流焊接时热的或熔化的焊锡爆发性的排气结果.例如,通过观察过程,以保证锡膏丝印时的最佳清洁度,溅锡问题可以减少或消除.任何方法,如果使锡膏粉球可能沉积在金手指上,并在回流过程时仍存在,都可以产生溅锡.包括:在丝印期间没有擦拭模板底面模板脏误印后不适当的清洁方法丝印期间不小心的处理机板材料和污染物中过多的潮汽极快的温升斜率超过每秒4° C在后面的原因中,助焊剂的激烈排气可能引起熔化焊接点中的小爆炸,促使焊锡颗粒变成在回流腔内空中乱飞,飞溅在PCB 上,污染连接器的“金手指”.PCB材料内夹住潮气的情况是一样的,和助焊剂排气有相同的效果.类似地,板表面上的外来污染也引起溅锡.溅锡的影响虽然人们对溅锡可能对连接器接口有有害的影响的关注,还没有得到证实,但它仍然是个问题,因为轻微的飞溅“锡块”产生对连接器金手指平面的破坏.这些锡块是不柔顺的,锡本身比金导电性差,特别是遭受氧化之后.第一个最容易的消除溅锡的方法是在锡膏的模板丝印过程.如果这个过程是产生溅锡的原因的话,那么通过良好的设备的管理及保养来得到控制,包括适当的丝印机设定和操作员培训.如果原因不在这里,那么必须检查其它方面.水印污染:其根本原因还未完全理解,虽然可能涉及许多根源.因为已经显示清洁的、未加工的、无锡膏的和没有加元件的板,在回流后也会产生水印污染,所以其中包括了许多的原因:PCB制造残留、炉中的凝结物、干助焊剂的飞溅、清洗板的残留和导热金的变色等.水印污染经常难于发现,但其对连接器接口似乎并无影响.事实上内存模块的使用者并不关心这类表面污染,常常看作为金的变色.助焊剂飞溅:一般理解为,助焊剂水滴在回流炉中变成空中乱飞,分散和附着在整个板上,包括金手指.有两种理论试图说明助焊剂飞溅:溶剂排放理论和合并理论丝印期间的清洁再次认为有影响,但可控制.溶剂排放理论:认为锡膏助焊剂中使用的溶剂必须在回流时蒸发.如果使用过高温度,溶剂会“闪沸”成气体类似于在热锅上滴水,把固体带到空中,随机散落到板上,成为助焊剂飞溅.为了证实或反驳这个理论,使用热板对样板进行导热性试验,并作测试.使用的温度设定点分别为190° C,200° C和220°C.膏状的助焊剂不含焊锡粉末在任何情况下都不出现飞溅.可是,锡膏含有粉末的助焊剂在焊锡熔化和焊接期间始终都有飞溅.表一和表二是结果.表一、溶剂排气模拟试验表二、从金属焊接中的助焊剂飞溅模拟试验可以推断,如果助焊剂沸腾引起飞溅,那么当助焊剂单独加热时应该看到.可是,由于飞溅是在焊锡结合时观察到的,这里应该可找到其作用原理.测试说明溶剂排气理论不能解释助焊剂飞溅.结合理论:当焊锡熔化和结合时熔化材料的表面张力―一个很大的力量―在被夹住的助焊剂上施加压力,当足够大时,猛烈地排出.这一理论得到了对BGA 装配内焊锡空洞的研究的支持,其中描述了表面张力和助焊剂排气之间的联系助焊剂排气率模型.因此,有力的喷出是助焊剂飞溅最可能的原因.接下来的实验室助焊剂飞溅模拟说明了结合的影响,甚至当锡膏在回流前已烘干.尽管如此,完全的烘干大大地减少了飞溅表三.表三、来自金属结合的助焊剂飞溅模拟―烘干研究150oC 观察到飞溅1-2飞溅无飞溅无飞溅160oC 1-2飞溅无飞溅无飞溅无飞溅170oC 无飞溅无飞溅无飞溅无飞溅用锡膏B 90% Sn63/Pb37 合金作试验熔湿速度因为结合模型看来会成功,所以调查了各种材料的熔湿速度.熔湿速度受合金类型、温度、助焊剂载体和回流环境的影响.如图一所说明,温度对熔湿速度有戏剧性的影响,温度越高,速度越快.图一、一种焊锡配方在不同温度测试的熔湿速度,影响因素包括合金类型、温度、助焊剂载体和回流环境.李宁成博士在其论文,“通过缺陷机制分析优化回流曲线”中说,惰性气体氮也会增加熔湿速度.SMT专栏作家珍尼.黄博士和其它人的报告说,共晶合金的熔湿速度倾向于比非共晶材料快.因此,Sn63/Pb37一般比Sn62/Pb36/Ag2熔湿速度更快.影响熔湿、从而影响结合和潜在飞溅的因素如表四所示. 表四、可能引起溅锡的因素溅锡的解决方案预防:防止溅锡沉积的一个方法就是在金手指上涂敷一层可驳除的阻焊层,在丝印锡膏后涂敷,回流后拿掉.这个方法还没有印证,可能成本高,因为牵涉手工作业,涂敷板上选择性区域会造成困难,中断生产流水作业.另外可选择在金手指上贴临时胶带.这个方法也有同样的缺点.最小化:优化助焊剂载体的化学成份,和回流温度曲线,将溅锡减到最低.为了证明这一点,得到内存模块制造商的支持,通过评估对材料和回流温度曲线优化的影响,来评价表准锡膏系统.清楚地表明活性剂、溶剂、合金和回流温度曲线对溅锡程度有重要影响.因此,有信心着手解决问题,这些参数的适当调整可以将溅锡减到最小.非标准材料,如聚合助焊剂系统由于成本高、货架寿命丝印寿命短、工艺变化范围小、并返工困难,不包括在本研究范围.但是,聚合助焊剂有希望最终提供一个可能最小化的溅锡解决方案,因为潜在的飞溅材料在温度激化的聚合过程中被包围.因此,没有液体助焊剂留下来产生飞溅.测试样板是一块六个小板的内存模块,没有贴装元件.已发现元件回减小溅锡的影响,因为元件会阻隔助焊剂从金手指上排出.现有生产材料和温度曲线作基本的试验条件表五.生产电路板的飞溅水平大约每100块组合板有一个飞溅锡球.两个工程师通过20倍的显微镜观察所有的板,以评估溅锡程度.表五、测试材料残留慢高推荐惰性中助焊剂E 低残留,高溶剂含量,空气或氮气回流慢高惰性中助焊剂F 极低残留,惰性回流助焊剂A: Kester244, B: 92, C: 92J, D:51SC, E: 73D, F:75 在线研究中使用不同特性的表准锡膏.根据其不同的湿润速度和溶剂性能来选择这些材料.为减少研究中的变量参数,所有锡膏使用同一种合金:Sn63/Pb37,粒度-325/+500目.最小化试验结果回流温度曲线的选择:试验期间得到明确,回流曲线和材料类型两者都必须调整以使飞溅最小.测试使用的两条主要的回流曲线不同在于其保温区的特性.没有平坦保温区的线性上升温度曲线图二结果是所有材料都存在一些溅锡,在原来的生产材料上增加了溅锡.因此,这个曲线形状没有作继续研究.基于飞溅机制的假设,这个线性的曲线没有充分烘干助焊剂.一个更有前途的基本曲线形状包括一个160oC的高温保温烘干,以蒸发所有溶剂图三.这种溶剂失散增加助焊剂剩余的粘性,减少挥发成份,因此减少飞溅.可是,这样烘干的潜在问题包括熔湿变差和产生空洞.使用惰性气体氮气可以帮助改善熔湿和减少空洞,但对飞溅却无效果.这个曲线也是一个“长”曲线,消除了过快温升率的需要最高每秒175oC.图二、线性温升曲线,没有保温平台区,对任何焊锡和助焊剂材料都造成一些溅锡图三、有一个高温保温区的温度曲线,溶剂的消失提高余下的助焊剂粘性,因此减少溅锡所有温度曲线研究的结果在图四和表六中总结.光板上测得的飞溅程度,在已贴装元件的生产板上大大减少.估计表明,光板上少于10-20个飞溅锡球,将在贴装元件板上不产生飞溅.因此,助焊剂类型D,E和F表五都提供了可行的溅锡解决方案.D型助焊剂载体有其它有点,工艺范围大和可以空气回流.三种材料的特点都是熔湿速度慢,但溶剂种类不同,这显示所有溶剂都可以有效烘干,熔湿速度才是助焊剂飞溅的关键因素.。
温度曲线在回流焊中作用
温度曲线在回流焊中作用
回流焊接是根据回流焊的温度曲线变化调整来达到佳的回流焊接效果,回流焊温度曲线直观的体现出线路板在回流焊炉内焊接温度变化过程,不根据回流焊温度曲线焊接很容易造成大量的回流焊接不良产品。
回流焊炉温曲线一般是根椐你所使用锡膏和PCB上的器件以及它所使用的材料来设定的,而且在不同的PCB不同的环境下,所产生的温度曲线也是不一样的!我们所测试的温度曲线其实是测试PCB板子上的温度,不是你所看到的炉子上的温度。
若回流焊温度曲线没有设置好,前段的所有品质管控都失去了意义。
回流焊的温度曲线是什么?其流程比较复杂,可分为两种:单面贴装、双面贴装,广晟德为你详细讲述:
从温度曲线分析当PCB进入升温区(干燥区)时,焊锡膏中的溶剂、气体蒸发掉,同时焊锡膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚,焊锡膏软化、塌落、覆盖了焊盘,将焊盘、元器件引脚与氧气隔离;PCB进入保温区时,使PCB和元器件得到充分的预热,以防PCB 突然进入焊接区升温过快而损坏PCB和元器件;当PCB进入焊接区时,温度迅速上升使焊锡膏达到熔化状态,液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点;PCB进入冷却区,使焊点凝固,完成整个回流焊。
回流焊温度曲线对于提高PCB回流焊制程的品质和性能具有重要作用,能够帮助工程师优化回流焊接参数,检测和解决回流焊接缺陷。
回流焊接工艺的经典PCB温度曲线(全面)
回流焊接工艺的经典PCB温度曲线本文介绍对于回流焊接工艺的经典的PCB温度曲线作图方法,分析了两种最常见的回流焊接温度曲线类型:保温型和帐篷型...。
经典印刷电路板(PCB)的温度曲线(profile)作图,涉及将PCB装配上的热电偶连接到数据记录曲线仪上,并把整个装配从回流焊接炉中通过。
作温度曲线有两个主要的目的:1) 为给定的PCB装配确定正确的工艺设定,2) 检验工艺的连续性,以保证可重复的结果。
通过观察PCB在回流焊接炉中经过的实际温度(温度曲线),可以检验和/或纠正炉的设定,以达到最终产品的最佳品质。
经典的PCB温度曲线将保证最终PCB装配的最佳的、持续的质量,实际上降低PCB的报废率,提高PCB的生产率和合格率,并且改善整体的获利能力。
回流工艺在回流工艺过程中,在炉子内的加热将装配带到适当的焊接温度,而不损伤产品。
为了检验回流焊接工艺过程,人们使用一个作温度曲线的设备来确定工艺设定。
温度曲线是每个传感器在经过加热过程时的时间与温度的可视数据集合。
通过观察这条曲线,你可以视觉上准确地看出多少能量施加在产品上,能量施加哪里。
温度曲线允许操作员作适当的改变,以优化回流工艺过程。
一个典型的温度曲线包含几个不同的阶段 - 初试的升温(ramp)、保温(soak)、向回流形成峰值温度(spike to reflow)、回流(reflow)和产品的冷却(cooling)。
作为一般原则,所希望的温度坡度是在2~4°C范围内,以防止由于加热或冷却太快对板和/或元件所造成的损害。
在产品的加热期间,许多因素可能影响装配的品质。
最初的升温是当产品进入炉子时的一个快速的温度上升。
目的是要将锡膏带到开始焊锡激化所希望的保温温度。
最理想的保温温度是刚好在锡膏材料的熔点之下 - 对于共晶焊锡为183°C,保温时间在30~90秒之间。
保温区有两个用途:1) 将板、元件和材料带到一个均匀的温度,接近锡膏的熔点,允许较容易地转变到回流区,2) 激化装配上的助焊剂。
回流焊温度曲线设定详解
回流焊温度曲线设定详解回流焊温度曲线是由回流焊炉的多个参数共同作用的结果,其中起决定性作用的两个参数是传送带速度和温区的温度设定。
传送带速度决定了印刷线路板暴露在每个温区的持续时间,增加持续时间可以使印刷线路板上元器件的温度更加接近该温区的设定温度。
每个温区所用的持续时间的总和又决定了整个回流过程的处理时间。
每个温区的温度设定影响印刷线路板通该温区时温度的高低。
印刷线路板在整个回流焊接过程中的升温速度则是传送带速和各温区的温度设定两个参数共同作用的结果。
因此只有合理的设定炉温参数才能得到理想的炉温曲线。
广晟德为大家分享以最为常用的 RSS曲线为例介绍一下炉温曲线的设定方法。
一、回流焊链速的设定:设定回流焊温度曲线时第一个要考虑参数是传输带的速度设定,该设定将决定印刷线路板通过加热通道所花的时间。
传送带速度的设定可以通过计算的方法获得。
这里要引入一个指标,负载因子。
负载因子:F=L/(L+s) L=基板的长,S=基板与基板间的间隔。
负载因子的大小决定了生产过程中炉内的印刷线路板对炉内温度的影响程度。
负载因子的数值越大炉内的温度越不稳定,一般取值在0.5~0.9 之间。
在权衡了效率和炉温的稳定程度后建议取值为 0.7-0.8。
在知道生产的板长和生产节拍后就可以计算出传送带的传送速度(最慢值)。
传送速度(最慢值)=印刷线路板长/0.8/生产节拍。
传送速度(最快值)由锡膏的特性决定,绝大多数锡膏要求从升温开始到炉内峰值温度的时间应不少于 180 秒。
这样就可以得出传送速度(最大值)=炉内加热区的长度/180S。
在得出两个极限速度后就可以根据实际生产产品的难易程度选取适当的传送速度一般可取中间值。
二、回流焊温区温度的设定:一个完整的 RSS 炉温曲线包括四个温区分别为:回流焊预热区:其目的是将印刷线路板的温度从室温提升到锡膏内助焊剂发挥作用所需的活性温度135℃,温区的加热速率应控制在每秒 1~3℃,温度升得太快会引起某些缺陷,如陶瓷电容的细微裂纹。
波峰焊与回流焊温度曲线
波峰焊温度曲线图简介
该波峰焊曲线仅为推荐值,客户端需根据实际生产情况做相应调整。
波峰焊推荐条件:
1:预热区PCB板底温度范围为﹕90-130℃
2:焊接时锡点温度范围为﹕235-260℃
3. CHIP与WAVE间温度不能低于180℃
4. PCB浸锡时间:2--5sec
5. PCB板底预热温度升温斜率≦5℃/S
6. PCB板在出炉口的温度控制在100度以下
回流焊温度曲线简介:
该回流焊曲线仅为推荐值,客户端需根据实际生产情况做相应调整。
回流焊推荐条件:
1.推荐的峰值温度是:245°C 。
在峰值温度低于245°C下,你可以通过调整
时间、升温温度斜率以及锡膏厚度等参数,以保证焊接质量。
注意:峰值温度不能高于265°
2.焊接次数不应超过2次
制作人:高广淼。
SMT回流焊PCB温度曲线讲解
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
整个温度曲线应该从45°C到峰值温度 215(± 5)°C持续3.5~4分钟。冷却速率应控 制在每秒4°C。一般,较快的冷却速率可得到 较细的颗粒结构和较高强度与较亮的焊接点。 可是,超过每秒4° C会造成温度冲击。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
升温-到-回流
怎样设定锡膏回流温度曲线
理想的曲线由四个部分或区间组成,前面三个区加热、最 后一个区冷却。炉的温区越多,越能使温度曲线的轮廓达到更 准确和接近设定。大多数锡膏都能用四个基本温区成功回流。
怎样设定锡膏回流温度曲线
预热区,也叫斜坡区,用来将PCB的温度从
周围环境温度提升到所需的活性温度。在这 个区,产品的温度以不超过每秒2~5°C速度 连续上升,温度升得太快会引起某些缺陷, 如陶瓷电容的细微裂纹,而温度上升太慢, 锡膏会感温过度,没有足够的时间使PCB达 到活性温度。炉的预热区一般占整个加热通 道长度的25~33%。
设定RTS温度曲线
RTS曲线简单地说就是一条从室温到回流 峰值温度的温度渐升曲线,RTS曲线温升 区其作用是装配的预热区,这里助焊剂 被激化,挥发物被挥发,装配准备回流 ,并防止温度冲击。RTS曲线典型的升温 速率为每秒0.6~1.8° C。升温的最初90 秒钟应该尽可能保持线性。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
RTS温度曲线可用于任何化学成分或合金,为水溶锡膏和难 于焊接的合金与零件所首选。 RTS温度曲线比RSS有几个优 点。RTS一般得到更光亮的焊点,可焊性问题很少,因为在 RTS温度曲线下回流的锡膏在预热阶段保持住其助焊剂载体 。这也将更好地提高湿润性,因此,RTS应该用于难于湿润 的合金和零件。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
【晨日?技术篇】教你理解回流温度曲线
【晨日•技术篇】教你理解回流温度曲线回流焊是电子制造领域常见的焊接方式之一。
在回流焊应用中,我们经常会遇到各种缺陷,包括溅锡(spattering)、空洞(voiding)、塌陷(slumping)、短路(bridging)、立碑(tombstoning)等。
而这些缺陷其实可以通过调整回流温度曲线来进行弥补。
为了实现回流曲线的准确调整,理解回流温度曲线的各个阶段如何影响最终焊接的效果就显得至关重要。
一、热风回流焊温度曲线介绍对热风回流焊来讲,我们可以把温度曲线分为预热区,保温区,回流区和冷却区这几个过程,在焊接过程中需要使用助焊剂清除焊件表面氧化物焊膏的熔融,再流动与焊膏冷却凝固。
经过以上步骤回流焊接完成后的快速冷却有助于得到一个明亮的焊点,与饱满的外形,较低的接触角度,而缓慢冷却的话很容易会导致其PAD的更多分解物进入锡中,产生一些灰暗毛躁的焊点,甚至还会引起沾锡不良和弱焊点结合力等后果,一般来讲冷却区降温的速率在-4摄氏度以内,冷却温度至75摄氏度即可,一般情况下也都需要使用冷却风扇对其进行强行冷却处理。
理想炉温曲线二、热风回流焊温度曲线设置方法首先我们要了解回流焊的几个关键的地方及温度的分区情况及回流焊的种类:A、影响炉温的关键地方是:1.各温区的温度设定数值2.各加热马达的温差3.链条及网带的速度4.锡膏的成份5.PCB板的厚度及元件的大小和密度6.加热区的数量及回流焊的长度7.加热区的有效长度及泠却的特点等B、根据什么设置回流焊机温度曲线1、根据使用焊锡膏的温度曲线进行设置。
不同金属含量的焊锡膏有不同的温度曲线,应按照焊锡膏生产厂商提供的温度曲线进行设置具体产品的回流焊温度曲线;2、根据PCB的材料、厚度、是否多层板、尺寸大小等;3、根据表面组装板搭载元器件的密度、元器件的大小以及有无BGA、CSP等特殊元器件进行设置。
4、根据设备的具体情况,例如:加热区的长度、加热源的材料、回(再)流焊炉的构造和热传导方式等因素进行设置。
回流焊的温度曲线
通过对回流焊温度曲线的分段描述,理解焊膏各成分在回流炉中不同阶段所发生的变化,给出获得最佳温度曲线的一些基本数据,并分析不良温度曲线可能造成的回流焊接缺陷。
在SMT生产流程中,回流炉参数设置的好坏是影响焊接质量的关键,通过温度曲线,可以为回流炉参数的设置提供准确的理论依据,在大多数情况下,温度的分布受组装电路板的特性、焊膏特性和所用回流炉能力的影响。
为充分理解焊膏在回流焊接的不同阶段会发生什么,产生的温度分布对焊膏组成成分的影响,以下先介绍焊膏的组成成分及其特性,再介绍获得温度曲线的方法,然后对温度曲线进行较为详细的分段简析,最后列表分析不良温度曲线可能造成的回流焊接缺陷。
(1)冷却段这一段焊膏中的铅锡粉末已经熔化并充分润湿被焊接表面,快速度地冷却会得到明亮的焊点并有好的外形及低的接触角度,缓慢冷却会使板材溶于焊锡中,而生成灰暗和毛糙的焊点,并可能引起沾锡不良和减弱焊点结合力。
(2)回流焊接段这一段把电路板带入铅锡粉末熔点之上,让铅锡粉末微粒结合成一个锡球并让被焊金属表面充分润湿。
结合和润湿是在助焊剂帮助下进行的,温度越高助焊剂效率越高,粘度及表面张力则随温度的升高而下降,这促使焊锡更快地湿润。
但过高的温度可能使板子承受热损伤,并可能引起铅锡粉末再氧化加速、焊膏残留物烧焦、板子变色、元件失去功能等问题,而过低的温度会使助焊剂效率低下,可能使铅锡粉末处于非焊接状态而增加生焊、虚焊发生的机率,因此应找到理想的峰值与时间的最佳结合,一般应使曲线的尖端区覆盖面积最小。
曲线的峰值一般为210℃-230℃,达到峰值温度的持续时间为3-5秒,超过铅锡合金熔点温度183℃的持续时间维持在20-30秒之间。
(3)保温段溶剂的沸点在125-150℃之间,从保温段开始溶剂将不断蒸发,树脂或松香在70-100℃开始软化和流动,一旦熔化,树脂或松香能在被焊表面迅速扩散,溶解于其中的活性剂随之流动并与铅锡粉末的表面氧化物进行反应,以确保铅锡粉末在焊接段熔焊时是清洁的。
回流焊 曲线
回流焊曲线
回流焊曲线是指在表面组装(SMT)工艺中,用于控制回流焊过程的温度曲线。
回流焊是一种常见的电子元器件焊接工艺,通过将焊接区域加热至熔点,然后快速冷却以实现焊接。
一般来说,回流焊曲线通常包括预热阶段、保温阶段和冷却阶段。
曲线的斜率、峰值温度、保温时间和冷却速率等参数会根据具体的焊接要求和元器件特性而有所不同。
预热阶段:将焊接区域温度逐渐升高,以达到焊接温度所需的预定温度。
保温阶段:在达到焊接温度后,保持一定时间以确保焊料充分熔化和元器件焊接牢固。
冷却阶段:将焊接区域温度迅速降低,使焊点迅速凝固并固定在PCB板上。
通过控制回流焊曲线,可以确保元器件焊接的质量和可靠性,避免因温度过高或过低而导致的焊接缺陷。
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回流焊温度曲线 Prepared on 24 November 2020
无铅回流焊接工艺曲线,如下图
无铅回流焊工艺参数,如下表
区域时间升温速率峰值温度降温速率预热区(室温~150℃)60~150s≤℃/s
均温区(150~200℃)60~120s<℃/s
回流区(>217℃)60~90s230-260℃
冷却区(Tmax~180℃)℃/s≤Slope≤℃/s 说明:
预热区:温度由室温~150℃,温度上升速率控制在2℃/s 左右,该温区时间为60~150s。
均温区:温度由150℃~200℃,稳定缓慢升温,温度上升速率小于1℃/s,且该区域时间控制在60~120s(注意:该区域一定缓慢受热,否则易导致焊接不良)。
回流区:温度由217℃~Tmax~217℃,整个区间时间控制在60~90s。
若有BGA,最高温度:240至260度以内保持约40秒。
冷却区:温度由Tmax~180℃,温度下降速率最大不能超过4℃/s。
温度从室温25℃升温到250℃时间不应该超过6 分钟。
该回流焊曲线仅为推荐值,客户端需根据实际生产情况做相应调整。
回流时间以30~90s 为目标,对于一些热容较大无法满足时间要求的单板可将回流时间放宽至120s。