在回流焊接中,回流焊接溫度曲線的調(diào)節(jié)和回流焊接工藝的控制是回流焊操作中的一個重要環(huán)節(jié)。廣晟德就在這為大家分享一下回流焊的溫度曲線和工藝要求詳細(xì)講述。
無鉛回流焊溫度曲線
在回流焊接過程中,調(diào)整好溫度曲線是關(guān)鍵。合理設(shè)置各溫區(qū)的溫度、軌道傳輸速度等參數(shù),使?fàn)t膛內(nèi)的焊接對象在傳輸過程中所經(jīng)歷的溫度按理想的曲線規(guī)律變化,是保證回流焊效果與質(zhì)量的關(guān)鍵。
回流焊溫度曲線的測試是通過溫度記錄測試儀器進(jìn)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(jìn)入爐膛,記錄時間-溫度參數(shù)。在爐子的出口取出后,把參數(shù)送入計算機(jī),用專用軟件描繪出曲線,進(jìn)行分析。
回流焊四大溫區(qū)工藝講解
1.預(yù)熱階段:
預(yù)熱是為了使焊膏活性化,及避免浸錫時進(jìn)行急劇高溫加熱引起部品不良所進(jìn)行的加熱行為。該區(qū)域的目標(biāo)是把室溫的PCB盡快加熱,但升溫速率要控制在適當(dāng)范圍以內(nèi),如果過快,會產(chǎn)生熱沖擊,電路板和元件都可能受損,過慢,則溶劑揮發(fā)不充分,影響焊接質(zhì)量。由于加熱速度較快,在溫區(qū)的后段SMA內(nèi)的溫差較大。為防止熱沖擊對元件的損傷,一般規(guī)定最大升溫速度為4℃/S,通常上升速率設(shè)定為1~3℃/S。
2.保溫階段:
保溫階段的主要目的是使SMA內(nèi)各元件的溫度趨于穩(wěn)定,盡量減少溫差。在這個區(qū)域里給予足夠的時間使較大元件的溫度趕上較小元件,并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到保溫段結(jié)束,焊盤,焊料球及元件引腳上的氧化物在助焊劑的作用下被除去,整個電路板的溫度也達(dá)到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這一段結(jié)束時應(yīng)具有相同的溫度,否則進(jìn)入到回流段將會因為各部分溫度不均產(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。
3.回流階段:
當(dāng)PCB進(jìn)入回流區(qū)時,溫度迅速上升使焊膏達(dá)到熔化狀態(tài)。有鉛焊膏63sn37pb的熔點(diǎn)是183℃,無鉛焊膏96.5Sn3Ag0.5Cu的熔點(diǎn)是217℃。在這一區(qū)域里加熱器的溫度設(shè)置得最高,使組件的溫度快速上升至峰值溫度。再流焊曲線的峰值溫度通常是由焊錫的熔點(diǎn)溫度、組裝基板和元件的耐熱溫度決定的。在回流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同,一般無鉛最高溫度在230~250℃,有鉛在210~230℃。峰值溫度過低易產(chǎn)生冷接點(diǎn)及潤濕不夠;過高則環(huán)氧樹脂基板和塑膠部分焦化和脫層易發(fā)生,而且過量的共晶金屬化合物將形成,并導(dǎo)致脆的焊接點(diǎn),影響焊接強(qiáng)度。再流時間不要過長,以防對SMA造成不良影響。
4.冷卻階段:
在此階段,溫度冷卻到固相溫度以下,使焊點(diǎn)凝固。冷卻速率將對焊點(diǎn)的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。冷卻速率過慢,將導(dǎo)致過量共晶金屬化合物產(chǎn)生,以及在焊接點(diǎn)處易發(fā)生大的晶粒結(jié)構(gòu),使焊接點(diǎn)強(qiáng)度變低,冷卻區(qū)降溫速率一般在4℃/S左右,冷卻至75℃即可。