回流焊接溫度曲線回流焊接溫度曲線的設計是SMT工藝工程師最重要的工作之一,許多製造商的溫度曲線都是根據焊膏供應商提供的參數設計的,這也是目前業(ye) 界較為(wei) 普遍的做法。這一做法的好處在於(yu) 可以充分利用焊膏供應商的經驗,不足之處是對不同印製電路板組件(PCBA)之間熱特性的差異考慮不充分,而這恰恰是影響焊接質量最主要的因素之一。廣晟德為(wei) 大家詳細講解一下回流焊溫度曲線設定方法。
回流焊生產(chan) 線工作視頻
1、回流焊測試工具:
在開始測定溫度曲線之前,需要有溫度測試儀(yi) ,以及與(yu) 之相配合的熱電偶,高溫焊錫絲(si) 、高溫膠帶以及待測的SMA,當然有的回流爐自身帶有溫度測試儀(yi) ,(設在爐體(ti) 內(nei) ),但因附帶的熱電偶較長,使用不方便,不如專(zhuan) 用溫度測試記錄儀(yi) 方便。特別這類測試儀(yi) 所用的小直徑熱電偶,熱量小、響應快、得到的結果精確。

回流焊溫度曲線
2、熱電偶的位置與(yu) 固定
熱電偶的焊接位置也是一個(ge) 應認真考慮的問題,其原則是對熱容量大的元件焊盤處別忘了放置熱電偶,見圖2,此外對熱敏感元件的外殼,PCB上空檔處也應放置熱電偶,以觀察板麵溫度分布狀況。將熱電偶固定在PCB上最好的方法是采用高溫焊料(Sn96Ag4)焊接在所需測量溫度的地方,此外還可用高溫膠帶固定,但效果沒有直接焊接的效果好。總之根據SMA大小以及複雜成圖2 熱電偶的位置度設有3個(ge) 或更多的電偶。電偶數量越多,其對了解SMA板麵的受熱情況越全麵。
3、錫膏的性能
對於(yu) 所使用錫膏的性能參數也是必須考慮的因素之一,首先是考慮到其合金的熔點,即回流區溫度應高於(yu) 合金熔點的30-40℃。其次應考慮錫膏的活性溫度以及持續的時間,有條件時應與(yu) 錫膏供應商了解,也可以參考供應商提供的溫度曲線。
4、回流焊爐子的結構
對於(yu) 首次使用的回流爐,應首先考察一下爐子的結構。看一看有幾個(ge) 溫區,有幾塊發熱體(ti) ,是否獨立控溫。熱電偶放置在何處。熱風的形成與(yu) 特點,是否構成溫區內(nei) 循環,風速是否可調節。每個(ge) 加熱區的長度以及。目前使用的紅外 加熱溫區的總長度回流爐,一般有四個(ge) 溫區,每個(ge) 加熱BGA溫度測試點的選擇區有上下獨立發熱體(ti) 。熱風循環係統各不相同,但基本上能保持各溫區獨立循環。通常第一溫區為(wei) 預熱區,第二、三溫區為(wei) 保溫區,第四溫區為(wei) 回流區,冷卻溫區為(wei) 爐外強製冷風,近幾年來也出現將冷卻區設在爐內(nei) ,並采用水冷卻係統。當然這類爐子其溫區相應增多,以至出現八溫區以上的回流爐。隨著溫區的增多,其溫度曲線的輪廓與(yu) 爐子的溫度設置將更加接近,這將會(hui) 方便於(yu) 爐溫的調節。但隨著爐子溫區增多,在生產(chan) 能力增加的同時其能耗增大、費用增多。
5、回流焊爐子的運輸速度
設定溫度曲線的第一個(ge) 考慮的參數是傳(chuan) 輸帶的速度設定,故應首先測量爐子的加熱區總長度,再根據所加工的SMA尺寸大小、元器件多少以及元器件大小或熱容量的大小決(jue) 定SMA在加熱區所運行的時間。正如前節所說,理想爐溫曲線所需的焊接時間約為(wei) 3-5分鍾,因此不難看出有了加熱區的長度,以及所需時間,就可以方便地計算出回流爐運行速度。
回流焊爐各區溫度設定:
接下來必須設定各個(ge) 區的溫度,通常回流爐儀(yi) 表顯示的溫度僅(jin) 代表各加熱器內(nei) 熱電偶所處位置的溫度,並不等於(yu) SMA經過該溫區時其板麵上的溫度。如果熱電偶越靠近加熱源,顯示溫度會(hui) 明顯高於(yu) 相應的區間溫度,熱電偶越靠近PCB的運行通道,顯示溫度將越能反應區間溫度,因此可打開回流爐上蓋了解熱電偶所設定的位置。當然也可以用一塊試驗板進行模擬測驗,找出PCB上溫度與(yu) 表溫設定的關(guan) 係,通過幾次反複試驗,最終可以找出規律。當速度與(yu) 溫度確定後,再適當調節其它參數如冷卻風扇速度,強製空氣或N2流量,並可以正式使用所加工的SMA進行測試,並根據實測的結果與(yu) 理論溫度曲線相比較或與(yu) 錫膏供應商提供的曲線相比較。並結合環境溫度、回流峰值溫度、焊接效果、以及生產(chan) 能力適當的協調。最後將爐子的參數記錄或儲(chu) 存以備後用。雖然這個(ge) 過程開始較慢和費力,但最終可以以此為(wei) 依據取得熟練設定爐溫曲線的能力。