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。
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五、回流焊接过程中焊接面不移动。
回流焊接过程中如果焊端移动,根据移动的情况和时间而定,不但会影响焊点的形状大小,还可能造成虚焊和内孔情况。这都将影响焊点的质量寿命。所以整个产品的设计以及工艺,都必须照顾到焊接过程中焊端保持不动状态。
在回流焊接工艺中,除了以上通用焊接条件外,还有特别的一点,就是必须把经过印刷工艺后没有作用的锡膏中的化学成分及时挥发处理。这点尤其是在双面焊接工艺中的首面要求更严格。
以上回流焊接的技术要求,我们在设计和处理回流焊接工艺时都必须注意,否则就不能达到好的回流焊接质量。
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回流焊接中,焊膏的加热过程与元器件的热变形过程是比较复杂的,特别是焊膏的热过程,至今也有些问题还没有完全搞清楚。但根据一般的经验,我们可以把它分为5个阶段:即预热升温→预热保温→焊接升温→焊接→冷却。回流焊预热(升温和保温)阶段:传统式的温度曲线有明显的两个阶段(升温、均温),而“帐篷”型的温度曲线基本是一个缓慢的升温过程。不论是哪种曲线,预热过程主要解决三个问题:使大部分溶剂挥发,助焊剂活化和去除被焊接面的氧化物,使PCBA在焊接升温前达到热平衡。
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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回流焊温度曲线测量方法:
1) 对被测的印刷线路板进行热性能分析选择被测点。
2) 将热电偶附着在被测的印刷线路板上。为了保证测量结果的准确性被测的印刷线路板应选用完全贴装的产品。
3) 触发测温仪开始记录数据并将测温仪连同被测的印刷线路板一同放入回流焊炉内。这里要注意两点。测温仪有两种,一种是触发后立即开始记录数据,这就要求在触发后在**短的时间内将测温仪放入回流焊炉,以保证所测回流时间的准确性。另一种测温仪为温感型,当环境温度升高到 40℃(一般高于人体的体温,用于保证在操作阶段不会记录数据。)以上时才开始记录数据,这种测温仪对放入时间就没有什么要求。第二点:为了较大限度的还原生产时的实际环境,在被测板的前方要保证正常生产时的过板数量。在被测板放入炉腔后不可再放入产品,避免意外发生。
4) 将从炉中采集好数据的测温仪接入计算机,生成温度曲线。 回流炉的日常怎么维护?宁波Heller回流炉厂家
回流炉的基本参数有哪些呢?宁波Heller回流炉厂家
回流焊冷却阶段:对焊点的组织形态有很大的影响。我们知道,金属的凝固速度越小,其晶体组织越粗,性能也越差。根据有关的文献介绍,合适的冷却速率大概为3~6℃/秒;但实际上,大部分靠过滤焊剂后的回用风进行冷却的回流焊炉,其较大冷却速率也就是2℃/秒左右。回流焊速度和温度确定后,将参数输入到焊炉的控制器,从而调整设定温度、风扇速度、强制空气流量和惰性气体流量等。炉子稳定后,可以开始制作回流焊温度曲线。一旦**初的温度曲线图产生,可以和锡膏制造商推荐的曲线进行比较。宁波Heller回流炉厂家
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