smthome 如何正确詏定回焊炉温度曲线.doc

smthome_如何正确詏定回焊炉温度曲线smthome_如何正确詏定回焊炉温度曲线
表面温度受热风对流的影响,不同大小、不同质地的元器件温度能保持均匀,板面温度差△T接近最小值,曲线形态接近水平状,它也是评估回流炉工艺性的一个窗口,选择能维持平坦活性温度曲线的炉子将提高SMA的焊接效果,特别是防止立碑缺陷的产生。通常保温区在炉子的二、三区之间,维持时间约60-120s,若时间过长也会导致锡膏氧化问题,以致焊接后飞珠增多。
(3)回流区
回流区的温度最高,SMA进入该区后迅速升温,并超出锡膏熔点约30℃-40℃,即板面温度瞬时达到215℃-225℃(此温度又称之为峰值温度),时间约为5-10sec,在回流区焊膏很快熔化,并迅速润湿焊盘,随着温度的进一步提高,焊料表面张力降低,焊料爬至组件引脚的一定高度,形成一个"弯月面"。从微观上看,此时焊料中的锡与焊盘中的铜或金由于扩散作用而形成金属间化合物,以锡铜合金为例,当锡膏熔化后,并迅速润湿铜层,锡原子与铜原子在其界面上互相渗透初期Sn-Cu合金的结构为 Cu6Sn5,其厚度为1-3μ,若时间过长、温度过高时,Cu原子进一步渗透到Cu6Sn5中,其局部组织将由Cu6Sn5转变为Cu3Sn合金,前者合金焊接强度高,导电性能好,而后者则呈脆性,焊接强度低、导电性能差,SMA在回流区停留时间过长或温度超高会造成PCB板面发黄、起泡、以致元器件损坏。SMA在理想的温度下回流,PCB色质保持原貌,焊点光亮。在回流区,锡膏熔化后产生的表面张力能适度校准由贴片过程中引起的元器件引脚偏
移,但也会由于焊盘设计不正确引起多种焊接缺陷,如"立碑"、"桥联"等。-3℃/ sec,一般应在25sec-30sec内达到峰值温度。
(4)冷却区
SMA运行到冷却区后,焊点迅速降温,焊料凝固。焊点迅速冷却可使焊料晶格细化,结合强度提高,焊点光亮,表面连续呈弯月面状。通常冷却的方法是在回流炉出口处安装风扇,强行冷却。新型的回流炉则设有冷却区,并采用水冷或风冷。理想的冷却曲线同回流区升温曲线呈镜面对称分布。
在大生产中,每个产品的实际工作曲线,应根据SMA大小、组件的多少及品种反复调节才能获得,从时间上看,整个回流时间为175sec-295sec即3分钟-5分钟左右,(不包括进入第一温区前的时间)。
温度曲线的设定
1、测试工具:
在开始测定温度曲线之前,需要有温度测试仪,以及与之相配合的热电偶,高温焊锡丝、高温胶带以及待测的SMA,当然有的回流炉自身带有温度测试仪,(设在炉体内),但因附带的热电偶较长,使用不方便,不如专用温度测试记录仪方便。特别这类测试仪所用的小直径热电偶,热量小、响应快、得到的结果精确。
2、热电偶的位置与固定
热电偶的焊接位置也是一个应认真考虑的问题,其原则是对热容量大的组件焊盘处别忘了放置热电偶,见图2,此外对热敏感组件的外壳,
PCB上空档处也应放置热电偶,以观察板面温度分布状况。
将热电偶固定在PCB上最好的方法
是采用高温焊料(Sn96Ag4)焊接在所需
测量温度的地方,此外还可用高温胶带固
定,但效果没有直接焊接的效果好。
总之根据SMA大小以及复杂成度设
图2 热电偶的位置有3个或更多的电偶。电偶数量越多,其
对了解SMA板面的受热情况越全面。