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回流焊溫度曲線與回流焊接關系

Click:     Posted:2018-09-17 11:21:32     Author:安徽廣晟德
回流焊分為四大溫區:升溫區、保溫區、焊接區、冷卻區。那么這四個區在回流焊爐里面溫度是怎樣變化的呢?體現到溫度曲線上曲線是怎樣變化的呢?一個刷好錫膏,貼好元件的PCB放到回流焊爐里面,錫膏有是起到哪些變化呢?下面給大家做一個介紹,以便大家更清晰的了解。
無鉛回流焊溫度曲線
無鉛回流焊溫度曲線
 
回流焊機的結構主體是一個熱源受控的隧道式爐膛,沿傳送系統的運動方向,設有若干獨立控溫的溫區,通常設定為不同的溫度,全熱風對流回流焊爐一般采用上、下兩層的雙加熱裝置。電路板隨傳動機構直線勻速進入爐膛,順序通過各個溫區,完成焊點的焊接。
 
電路板由入口進入回流焊爐膛,到出口傳出完成焊接,整個回流焊接過程一般需經過預熱、保溫干燥、回流、冷卻溫度不同的四個階段。要合理設置各溫區的溫度,使爐膛內的焊接對象在傳輸過程中所經歷的溫度按合理的曲線規律變化,這是保證回流焊接質量的關鍵。 電路板通過回流焊機時,表面組裝器件上某一點的溫度隨時間變化的曲線,稱為溫度曲線。
 
當PCB進入圖中所示的預熱階段時,焊膏中的溶劑、氣體蒸發掉,同時,焊膏中的助焊劑潤濕焊盤、元器件端頭和引腳,焊膏軟化、塌落、覆蓋了焊盤,將焊盤、元器件引腳與氧氣隔離;進入保溫階段,PCB和元器件將得到充分的預熱,以防突然進入焊接高溫區而損壞PCB和元器件;當PCB進入回流階段,溫度迅速上升使焊膏達到熔化狀態,液態焊錫對PCB的焊盤、元器件端頭和引腳潤濕、擴散、漫流混合形成焊錫接點;PCB進入冷卻階段,焊點凝固,此時完成了回流焊接。
 
在回流焊過程中,調整好溫度曲線是關鍵。合理設置各溫區的溫度、軌道傳輸速度等參數,使爐膛內的焊接對象在傳輸過程中所經歷的溫度按理想的曲線規律變化,是保證回流焊接效果與質量的關鍵。
 
溫度曲線的測試是通過溫度記錄測試儀器進行的,儀器一般由多個熱電偶與記錄儀組成,幾個熱電偶分別固定在大小器件引腳處、BGA芯片下部、電路板邊緣等位置,連接記錄儀,一起隨電路板進入爐膛,記錄時間-溫度參數。在爐子的出口取出后,把參數送入計算機,用專用軟件描繪出曲線,進行分析。
 
溫度曲線是保證回流焊、無鉛回流焊焊接質量的關鍵,實際溫度曲線和焊錫膏溫度曲線的升溫斜率和峰值溫度應基本一致。160℃前的升溫速度控制在1℃/s~2℃/s,如果升溫斜率速度太快,一方面使元器件及PCB受熱太快,易損壞元器件,易造成PCB變形。
 
另一方面,焊錫膏中的溶劑揮發速度太快,容易濺出金屬成分,產生焊錫球。峰值溫度一般設定在比焊錫膏熔化溫度高20℃~40℃左右(例如Sn63/Pb37焊錫膏的熔點為183℃,峰值溫度應設置在205℃~230℃左右),回流時間為10s~60s,峰值溫度低或回流時間短,會使焊接不充分,嚴重時會造成焊錫膏不熔;峰值溫度過高或回流時間長,造成金屬粉末氧化,影響焊接質量,甚至損壞元器件和PCB。
 
根據回流焊溫度曲線及回流原理,目前市場上的回流焊機一般為簡易四溫區回流焊機,還有大型的六、八甚至十二溫區的回流焊機,而大型號的回流焊機采用20段可編程溫度控制,相當于20溫區回流焊機,這樣將回流溫度曲線細分,進而控溫更精確,更加擬合理想的回流溫度曲線,達到完美焊接。   
 

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