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正確分析與優(yōu)化再流焊溫度曲線

發(fā)布時間:2014/5/13 21:53:03 訪問次數(shù):1255

   再流焊溫度曲線的優(yōu)化是通過對再流焊爐各溫區(qū)的溫度、傳送速度、024N04風(fēng)量等參數(shù)的設(shè)置和調(diào)整來實現(xiàn)的。因此,再流焊溫度曲線的優(yōu)化過程是對再流焊爐參數(shù)的調(diào)整過程。

   1.將測得的實時溫度曲線與“理想的溫度曲線”進(jìn)行比較并作適當(dāng)調(diào)整(優(yōu)化)有鉛和無鉛再流焊溫度曲線的設(shè)置、分析與優(yōu)化方法是相同的,只是無鉛I:藝要做得更細(xì)致點。下面結(jié)合圖

    (1)升溫區(qū)

   從室溫到100 0C為升溫區(qū),也稱干燥區(qū)、預(yù)熱1區(qū)。升溫速度一般控制在<2 0C/s,或160 0C前的升溫速度控制在1~2℃/s。

   在升溫區(qū),隨著溫度升高,焊膏的黏度下降,焊膏塌落、覆蓋焊盤,將焊盤、元器件引腳與氧氣隔離;另外,焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)掉。溶劑的沸點一般在80℃左右,如果升溫速度過快,

容易使焊膏合金中的微粉(微小顆粒)隨溶劑揮發(fā)而飛濺到PCB焊盤以外的地方,回流時造成微小焊錫珠;如果升溫速度過慢,溶劑揮發(fā)不干凈,回流時也會造成飛濺。

   (2)預(yù)熱區(qū)

   100~150 (160)℃為預(yù)熱區(qū),也稱預(yù)熱2區(qū)成保溫區(qū)。預(yù)熱區(qū)的時間約60~90s。

   在預(yù)熱區(qū)(保溫區(qū)),PCB和元器件得到充分預(yù)熱。緩慢升溫、充分預(yù)熱的作用是避免元器件及PCB突然進(jìn)入回流區(qū),由于受熱太快而損壞元器件、造成PCB變形;充分預(yù)熱的另一個作用是減小PCB及大小元器件的溫差A(yù)T,有利于降低回流時大小元器件的焊接溫差。但是,如果預(yù)熱溫度太高、時間過長,容易使元件焊端與焊料合金高溫再氧化,影響焊接質(zhì)量。

   (3)快速升溫區(qū)(助焊劑浸潤區(qū))

   150~183℃為快速升溫區(qū),或稱為助焊劑浸潤區(qū)。理想的升溫速度為1.2~3.5℃/s,但目前國內(nèi)很多設(shè)備很難實現(xiàn),通常在0.55—3.2℃/s,大多控制在30~60s(有鉛焊接時還可以接受)。

   在助焊劑浸潤區(qū),焊膏中的助焊劑潤濕焊盤、元件焊端,并清洗氧化層。我們知道,焊膏中助焊劑的主要成分是松脂(樹脂)、活化劑、溶劑和少量其他添加劑。松脂的活化溫度在170~

175℃,恰好在Sn-37Pb合金熔點(183℃)之下。所謂“活化”就是發(fā)生分解反應(yīng),在活化溫度下松香酸能夠起到清洗氧化銅的作用。一般要求在合金熔化之前5~6s焊膏中的助焊劑開始迅速分解活化,這樣既能夠起到清洗作用,又能使助焊劑在合金熔化后還保持足夠的活性,有利于清洗金屬表面氧化層,降低液態(tài)焊料的黏度和表面張力,提高浸潤性。

   如果助焊劑浸潤區(qū)的溫度太低、時間太短,不能在合金熔化前充分清洗焊件表面的氧化層,就會造成合金熔化時由于反應(yīng)太劇烈而產(chǎn)生焊液飛濺,形成錫珠;如果助焊劑浸潤區(qū)的溫度過高、

時間過長,又會使助焊劑提前失效,影響液態(tài)焊料的潤濕性,影響金屬間合金層的生成。因此,助焊劑浸潤區(qū)的溫度和時間控制對保證焊點質(zhì)量是非常重要的。



   再流焊溫度曲線的優(yōu)化是通過對再流焊爐各溫區(qū)的溫度、傳送速度、024N04風(fēng)量等參數(shù)的設(shè)置和調(diào)整來實現(xiàn)的。因此,再流焊溫度曲線的優(yōu)化過程是對再流焊爐參數(shù)的調(diào)整過程。

   1.將測得的實時溫度曲線與“理想的溫度曲線”進(jìn)行比較并作適當(dāng)調(diào)整(優(yōu)化)有鉛和無鉛再流焊溫度曲線的設(shè)置、分析與優(yōu)化方法是相同的,只是無鉛I:藝要做得更細(xì)致點。下面結(jié)合圖

    (1)升溫區(qū)

   從室溫到100 0C為升溫區(qū),也稱干燥區(qū)、預(yù)熱1區(qū)。升溫速度一般控制在<2 0C/s,或160 0C前的升溫速度控制在1~2℃/s。

   在升溫區(qū),隨著溫度升高,焊膏的黏度下降,焊膏塌落、覆蓋焊盤,將焊盤、元器件引腳與氧氣隔離;另外,焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)掉。溶劑的沸點一般在80℃左右,如果升溫速度過快,

容易使焊膏合金中的微粉(微小顆粒)隨溶劑揮發(fā)而飛濺到PCB焊盤以外的地方,回流時造成微小焊錫珠;如果升溫速度過慢,溶劑揮發(fā)不干凈,回流時也會造成飛濺。

   (2)預(yù)熱區(qū)

   100~150 (160)℃為預(yù)熱區(qū),也稱預(yù)熱2區(qū)成保溫區(qū)。預(yù)熱區(qū)的時間約60~90s。

   在預(yù)熱區(qū)(保溫區(qū)),PCB和元器件得到充分預(yù)熱。緩慢升溫、充分預(yù)熱的作用是避免元器件及PCB突然進(jìn)入回流區(qū),由于受熱太快而損壞元器件、造成PCB變形;充分預(yù)熱的另一個作用是減小PCB及大小元器件的溫差A(yù)T,有利于降低回流時大小元器件的焊接溫差。但是,如果預(yù)熱溫度太高、時間過長,容易使元件焊端與焊料合金高溫再氧化,影響焊接質(zhì)量。

   (3)快速升溫區(qū)(助焊劑浸潤區(qū))

   150~183℃為快速升溫區(qū),或稱為助焊劑浸潤區(qū)。理想的升溫速度為1.2~3.5℃/s,但目前國內(nèi)很多設(shè)備很難實現(xiàn),通常在0.55—3.2℃/s,大多控制在30~60s(有鉛焊接時還可以接受)。

   在助焊劑浸潤區(qū),焊膏中的助焊劑潤濕焊盤、元件焊端,并清洗氧化層。我們知道,焊膏中助焊劑的主要成分是松脂(樹脂)、活化劑、溶劑和少量其他添加劑。松脂的活化溫度在170~

175℃,恰好在Sn-37Pb合金熔點(183℃)之下。所謂“活化”就是發(fā)生分解反應(yīng),在活化溫度下松香酸能夠起到清洗氧化銅的作用。一般要求在合金熔化之前5~6s焊膏中的助焊劑開始迅速分解活化,這樣既能夠起到清洗作用,又能使助焊劑在合金熔化后還保持足夠的活性,有利于清洗金屬表面氧化層,降低液態(tài)焊料的黏度和表面張力,提高浸潤性。

   如果助焊劑浸潤區(qū)的溫度太低、時間太短,不能在合金熔化前充分清洗焊件表面的氧化層,就會造成合金熔化時由于反應(yīng)太劇烈而產(chǎn)生焊液飛濺,形成錫珠;如果助焊劑浸潤區(qū)的溫度過高、

時間過長,又會使助焊劑提前失效,影響液態(tài)焊料的潤濕性,影響金屬間合金層的生成。因此,助焊劑浸潤區(qū)的溫度和時間控制對保證焊點質(zhì)量是非常重要的。



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