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回流焊工艺

回流焊炉温度曲线怎么看和调整

发布时间:2021-08-09  新闻来源:

回流焊炉温度曲线是指SMA通过回流炉时,SMA上某一点的温度随时间变化的曲线。温度曲线提供了一种直观的方法,来分析某个元件在整个回流焊过程中的温度变化情况。这对于获得最佳的可焊性,避免由于超温而对元件造成损坏,以及保证焊接质量都非常有用。广晟德回流焊下面分享一下回流焊炉温曲线怎么看和调整。

回流焊机


回流焊炉温曲线怎么看

回流焊炉温曲线


回流焊温度曲线图其实就是根据当前炉子温度和速度设定,产品从炉子入口经过炉内到出口的整个焊接工艺过程,但炉子本身无法测试告知整个工艺过程和结果,只是对炉子进行加热,为了将抽象的文字叙述简化为易懂的方便图标起见,利用简单直角坐标的纵轴表达温度,横轴表达时间(秒数),描绘出组装PCB板随输送带按设定速度(例如0.9m/min)行走,过程中温度起伏变化(热量增加或减少)的曲线,即称为回焊曲线。

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份:

1、回流焊炉起步预热段指前两段炉区,从室温起步到达110-120℃鞍而言(例如10段机1-2 温区)。

2、回流焊炉的升温(恒温)吸热段指回流焊炉曲线缓升而较平坦的鞍部(例如10段回流焊炉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℃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7-8两段)。

4、回流焊炉的快速冷却段后再快速降温(3-5℃/秒)使回流焊接点能瞬间固化形成焊点,如此将可减少焊点表面粗糙与微裂,且老化强度也会更好(例如10段回流焊炉9-10段)。

回流焊炉温度曲线是经由移动式电子测温仪与纪录器(Profiler or Datalogger)所绘制,此仪器可引出数条K Type感热导线,并连接到数枚感温熔合头,使逐固定在板面不同位置,移动中执行“边走边测”的动作。实作时是走在前面,随后牵引感温仪通过全程而自动绘制多条曲线。再自多条曲线中折衷选出中道不伤组件者,做为正式产品试焊曲线,并在出炉完工板的品质经过认可后,即将该曲线存档做为后续量产的作业根据。

回流焊炉温曲线调整

无铅回流焊温度曲线


回流焊炉温区线调整依据下面几点

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。

一般锡膏厂商的TDS(产品技术资料)都会包含推荐的炉温曲线,这是我们设置参数的重要依据。然后再根据产品的复杂度,如Bottom面只有Chip元件的炉温,可以将制程界限适当定义宽松一些,而TOP面含有密集BGA或特殊芯片的产品,须将炉温制程界限的规格值进行加严管控。

炉温曲线调试中,还需要满足PCBA上元器件的封装体耐温要求。元器件的封装体耐温要求可参考元件的Datasheet。另外,PCB使用的板材,PCB的厚度也是需考虑的因素,防止过炉后PCB变形量过大。

在实际生产中,对于Bottom面容易发生掉件的产品,生产TOP时,回流区下炉温设置比上炉温设置低5~10,能够有效防止过炉时第一面元件掉件。

一般而言,一个比较好的温度曲线设定应该具备以下条件。

1、smt电路板上最大热容量处与最小热容量处在预热结東时温度汇交,也就是整板温度达到热平衡。

2、整板上最高峰值温度满足元件耐热要求,最低峰值温度符合焊点形成要求。

3、焊膏熔点上下20℃范田内升温速度小于1.5℃s。

4、BGA封装体上最高温度与最低温度差小于5℃,绝对不允许超过7℃。注意,有些厂家声称小于2℃,这往往意味着测点的固定存在问题,已经淹没了温差的实际情况。

5、设定温度与实际峰值温度差原则上控制在35℃以内,否则像BGA类元件,其本身的温差太大。

使最后的曲线图尽可能地与所希望的图形相吻合后,把炉子的参数记录或储存起来以备后用。
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