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回流焊工艺

回流焊机温度曲线知识

发布时间:2014-03-31  新闻来源:

什么是回流焊机温度曲线

      温度曲线是指贴片元件通过回流焊炉时,元件上某引脚上的温度随时间变化的曲线。温度曲线提供了种质管的方法,来分析某个元器件在整个回流焊过程中的温度变化情况。它对于获得佳的可焊性,避免由于超温而对元器件造成损坏以及保证焊接质量都起到很大作用。


回流焊机温度曲线工作原理分析
      从温度曲线分析回流焊的原理:当PCB进入升温区(干燥区)时,焊锡膏中的溶剂、气体蒸发掉,同时焊锡膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚,焊锡膏软化、塌落、覆盖了焊盘,将焊盘、元器件引脚与氧气隔离;PCB进入保温区时,使PCB和元器件得到充分的预热,以防PCB突然进入焊接区升温过快而损坏PCB和元器件;当PCB进入焊接区时,温度迅速上升使焊锡膏达到熔化状态,液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点;PCB进入冷却区,使焊点凝固,完成整个回流焊。
      温度曲线是保证焊接质量的关键,实际温度曲线和焊锡膏温度曲线的升温斜率和峰值温度应基本致。160℃前的升温速度控制在1℃/s~2℃/s,如果升温斜率速度太快,方面使元器件及PCB受热太快,易损坏元器件,易造成PCB变形;另方面,焊锡膏中的溶剂挥发速度太快,容易溅出金属成分,产生焊锡球。峰值温度般设定在比焊锡膏熔化温度高20℃~40℃左右(例如Sn63/Pb37焊锡膏的熔点为183℃,峰值温度应设置在205℃~230℃左右),回(再)流时间为10s~60s,峰值温度低或回(再)流时间短,会使焊接不充分,严重时会造成焊锡膏不熔;峰值温度过高或回(再)流时间长,造成金属粉末氧化,影响焊接质量,甚损坏元器件和PCB。


怎么测试回流焊机温度曲线是否正常
       回流焊机温度曲线的测试,般采用能随PCB板同进入炉膛内的温度采集器(即温度记忆装置)进行测试,测量采用K型热电偶(依测量温度范围及精度而采用不同材质制成各种类型热电偶),偶丝直径0.1~0.3mm为宜,测试后将记忆装置数据输入PC专用测试软件,进行曲线数据分析处理,打印出PCB组件温度曲线。


1. 热电偶的安装
    a. 感应温度用的热电偶,在使用和安装过程中,应确保除测试点外,短接现象发生,否则法保证试精度,测试点尽可能小.
    b. 热电偶在与记忆装置或其它测试设备相连接时,其性应与设备要求致,热电偶将温度转变为电动势,所以连接时有方向要求.(目前我们使用的热电偶插头有正负区分)


2. 测试点的选取

    般少三点,能代表PCB组件上温度变化的测试点(能反映PCB组件上高、中低温部位的温度变化); 般情况下,高温度部位在PCB与传送方向相垂直的元件边缘中心处,低温度在PCB 靠近中心部位的大型元件半田端子处(PLCC.QFP等), 另外对耐热性差部品表面要有测试点,以及客户的特定要求.


3. 测试点安装

     热电偶与测试位置要可靠连接,否则会产生热阻,另外与热电偶接触的材料以及固定热电偶的材料应是小的,因其热或吸热作用将直接影响热电偶测量值的真实性。


4. 测试板的要求
    a. 原则上要采用本机种的完整的回流后产品来制作,以保证真实地反映该产品在回流炉内的温度变化情况
    b. 采用其他代替测试板要符合以下要求:基板材质相同,基板外形尺寸要相同,基板厚度相同,贴片部品数大致相当以及吸热或耐热性近部品.


5. 其他注意事项
    a. 将测试板与记忆装置起放入炉膛时,注意记忆装置距测试PCB板距离在100mm以上,以免热量干扰.
    b. 相关实验数据表明:回流炉在开机30mim后才能达到炉体热平衡,因此要求在开启炉子少运行30mim后才可进行温度曲线的测试及生产.
    c. 温度曲线图打印出来后依预热的温度时间,回流峰值温度,回流时间以及升降温速率等综合考虑调整设备满足温度曲线要求,因测试点热容量的不同以及表征回流炉性能的温度不均匀性因素,三个测试点温度曲线将会存在定差异.
    d. 温度曲线的记录:除打印出的温度曲线外,要表明各参数要求的范围及实际值;设备的设定值;测试点位置分布及测试板投入方向以及测定时间及结果判定等.
    e. 测定频度:原则上每周次(客户别要求时依客户要求执行),在设定变更,产品变更时,视需要进行温度曲线的测试.


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