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无铅回流焊冷却速率对焊点质量的影响

研究无铅回流焊冷却速率对焊接点质量的影响，需要从多个角度入手，这是保障失控理解无铅回流焊工艺流程运行原理的关键所在，也是自动回流焊点质量控制和管理工作的重点。具体来讲，我们可以从以下几个角度去进行研究：

一、无铅焊料微观组织的角度来看

微观组织是回流焊点质量的重要参考标准，因此研究冷却速率对无铅焊料微观组织的影响，也是很有必要的。器研究的方法为：以Sn-3.5Ag合金为研究对象，非标选用坩埚冷，空冷，水冷和快冷四种冷却方式，由此得到该合金材料冷却的微观组织对照信息，对于微观组织对照结果进行分析，得出对应的结论。实验研究的结果是：冷却速率对于焊料铸造合金微观组织的影响，与对于Sn-Ag合金的影响比较类似。在快速冷却的条件下，往往可以获取细密的初晶，慢冷条件下获取到的往往是粗大的树枝状组织。简而言之，我无铅回流焊冷却过程中，冷却速率会对于无铅焊料微观组织产生影响，进而影响到焊点质量。

回流炉一般可以使用多久呢？上海2043回流炉生产商

回流焊回流区：其目的是使印刷线路板的温度提升到锡膏的熔点温度以上并维持一定的焊接时间，使其形成合金，完成元器件电极与焊盘的焊接。该区的温度设定在 183℃以上，时间为 30-90秒。（以 SN63PB37 为例）峰值不宜超过 230℃，200℃以上的时间为 20-30 秒。如果温度低于183℃将无法形成合金实现不了焊接，若高于 230℃会对元器件带来损害，同时也会加剧印刷线路板的变形。如果时间不足会使合金层较薄，焊点的强度不够，时间较长则合金层较厚使得焊点较脆。深圳1826回流炉生产商回流炉的工作环境有没有要求？

锡膏特性与回流焊温度曲线关系

锡膏特性决定回流曲线的基本特性。不同的锡膏由于助焊剂（Flux）有不同的化学成分，因此它的化学变化有不同的温度要求，对回流温度曲线也有不同的要求。一般锡膏供应商都能提供个参考回流曲线，用户可在此基础上根据自己的产品特性优化。 下图是个典型Sn63/Pb37锡膏的温度回流曲线。 以此图为例，来分析回流焊曲线。它可分为4个主要阶段：

1）把PCB板加热到150℃左右，上升斜率为1-3 ℃/秒。 称预热（Preheat）阶段；

2）把整个板子慢慢加热到183 ℃。称均热（Soak或Equilibrium）阶段。时间般为60-90秒。

3）把板子加热到融化区（183 ℃以上），使锡膏融化。称回流（Reflow Spike）阶段。在回流阶段板子达到高温度，般是215 ℃ +/-10 ℃。回流时间以45-60秒为宜，大不超过90秒。

4）曲线由高温度点下降的过程。称冷却（Cooling）阶段。一般要求冷却的斜率为2 -4℃/秒。

回流焊温度设定方法

回流焊温度曲线是指SMA通过回流焊炉时，SMA上某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。这对于获得比较好的可焊性，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。回流焊温度设定也就是设定回流焊的温度曲线，在这里来讲一下回流焊温度设定方法。

一、回流焊预热段温度设定方法：

该区域的目的是把室温的PCB尽快加热，以达到第二个特定目标，但升温速率要控制在适当范围以内，如果过快，会产生热冲击，电路板和元件都可能受损，过慢，则溶剂挥发不充分，影响焊接质量。由于加热速度较快，在温区的后段SMA内的温差较大。为防止热冲击对元件的损伤。一般规定的速度为4℃/S。然而，通常上升速率设定为1~3℃/S。典型的升温度速率为2℃/S

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四、PCB进入冷却区，使焊点凝固此；时完成了回流焊。

在此阶段，温度冷却到固相温度以下，使焊点凝固。冷却速率将对焊点的强度产生影响。冷却速率过慢，将导致过量共晶金属化合物产生，以及在焊接点处易发生大的晶粒结构，使焊接点强度变低，冷却区降温速率般在4℃/S左右，冷却75℃即可。

无铅回流焊冷却装置和助焊剂管理

无铅回流焊接温度明显高于有铅回流焊，对设备的冷却功能提出了更高的要求。可控的较快冷却速度可以使无铅焊点结构更致密，对提高焊点机械强度带来帮助。在这里给大家分享一下无铅回流焊冷却装置和助焊剂管理。

如果生产大热容量的线路板时，如果*使用风冷方式，线路板在冷却时将很难达到3-5度/秒的冷却要求，而冷却斜率达不到要求将使焊点结构松散，而直接影响到焊点的可靠性。因此，大热容量的线路板无铅生产建议采用双循环水冷装置，同时设备对冷却斜率应可以按要求设置并完全可控。

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锡膏在回流焊均热阶段特性变化：

回流焊均热阶段设定主要应参考焊锡膏供应商的建议和PCB板热容的大小。因为均热 阶段有两个作用，个是使整个PCB板都能达到均匀的温度，均热的目的是为了减少进入回流区的热应力冲击，以及其它焊接问题如元件翘起，某些大体积元件冷焊等。均热阶段另个重要作用就是焊锡膏中的助焊剂开始发生活性反应，增大焊件表面润湿性能（及表面能），使得融化的焊锡能够很好地润湿焊件表面。由于均热段的重要性，因此均热时间和温度必须很好地控制，既要保证助焊剂能很好地清洁焊面，又要保证助焊剂到达回流前没有完全消耗掉。助焊剂要保留到回流焊阶段是必需的，它能促进焊锡润湿过程和防止焊接表面的再氧化。尤其是目前使用低残留，免清洗（no-clean）的焊锡膏技术越来越多的情况下，焊膏的活性不是很强，且回流焊接的也多为空气回流焊，更应注意不能在均热阶段把助焊剂消耗光。

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