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    回流焊工藝

    回流焊爐溫度曲線怎么看和調整

    發布時間:2021-08-09  新聞來源:

    回流焊爐溫度曲線是指SMA通過回流爐時,SMA上某一點的溫度隨時間變化的曲線。溫度曲線提供了一種直觀的方法,來分析某個元件在整個回流焊過程中的溫度變化情況。這對于獲得最佳的可焊性,避免由于超溫而對元件造成損壞,以及保證焊接質量都非常有用。廣晟德回流焊下面分享一下回流焊爐溫曲線怎么看和調整。

    回流焊機


    回流焊爐溫曲線怎么看

    回流焊爐溫曲線


    回流焊溫度曲線圖其實就是根據當前爐子溫度和速度設定,產品從爐子入口經過爐內到出口的整個焊接工藝過程,但爐子本身無法測試告知整個工藝過程和結果,只是對爐子進行加熱,為了將抽象的文字敘述簡化為易懂的方便圖標起見,利用簡單直角坐標的縱軸表達溫度,橫軸表達時間(秒數),描繪出組裝PCB板隨輸送帶按設定速度(例如0.9m/min)行走,過程中溫度起伏變化(熱量增加或減少)的曲線,即稱為回焊曲線。

    回流焊爐溫區的工作原理就是當組裝PCB板在金屬網式或雙軌式輸送帶上,通過回焊爐各溫區段的熱冷行程(例如8熱2冷大型機,總長5-6m的鉛回焊爐),以達到錫膏熔融及冷卻愈合成為焊點的目的,其主要溫度變化可分為四部份:

    1、回流焊爐起步預熱段指前兩段爐區,從室溫起步到達110-120℃鞍而言(例如10段機1-2 溫區)。

    2、回流焊爐的升溫(恒溫)吸熱段指回流焊爐曲線緩升而較平坦的鞍部(例如10段回流焊爐3-6段而言,時間60-90秒.),鞍尾溫度150-170℃。希望能達到電路板與零組件的內外均溫,與趕走溶劑避免濺錫目的。

    3、回流焊爐峰溫強熱段(回流焊爐的熔融區)可將PCB板面溫度迅速(3℃/秒)沖高到235-245℃間,以達到錫膏熔焊的目的;此段耗時以不超過20秒為宜(例如10段回流焊爐7-8兩段)。

    4、回流焊爐的快速冷卻段后再快速降溫(3-5℃/秒)使回流焊接點能瞬間固化形成焊點,如此將可減少焊點表面粗糙與微裂,且老化強度也會更好(例如10段回流焊爐9-10段)。

    回流焊爐溫度曲線是經由移動式電子測溫儀與紀錄器(Profiler or Datalogger)所繪制,此儀器可引出數條K Type感熱導線,并連接到數枚感溫熔合頭,使逐固定在板面不同位置,移動中執行“邊走邊測”的動作。實作時是走在前面,隨后牽引感溫儀通過全程而自動繪制多條曲線。再自多條曲線中折衷選出中道不傷組件者,做為正式產品試焊曲線,并在出爐完工板的品質經過認可后,即將該曲線存檔做為后續量產的作業根據。

    回流焊爐溫曲線調整

    無鉛回流焊溫度曲線


    回流焊爐溫區線調整依據下面幾點

    1、根據使用焊錫膏的溫度曲線進行設置。不同金屬含量的焊錫膏有不同的溫度曲線,應按照焊錫膏生產廠商提供的溫度曲線進行設置具體產品的回流焊溫度曲線;

    2、根據PCB的材料、厚度、是否多層板、尺寸大小等;

    3、根據表面組裝板搭載元器件的密度、元器件的大小以及有BGA、CSP等特殊元器件進行設置。 

    4、根據設備的具體情況,例如:加熱區的長度、加熱源的材料、回(再)流焊爐的構造和熱傳導方式等因素進行設置。

    一般錫膏廠商的TDS(產品技術資料)都會包含推薦的爐溫曲線,這是我們設置參數的重要依據。然后再根據產品的復雜度,如Bottom面只有Chip元件的爐溫,可以將制程界限適當定義寬松一些,而TOP面含有密集BGA或特殊芯片的產品,須將爐溫制程界限的規格值進行加嚴管控。

    爐溫曲線調試中,還需要滿足PCBA上元器件的封裝體耐溫要求。元器件的封裝體耐溫要求可參考元件的Datasheet。另外,PCB使用的板材,PCB的厚度也是需考慮的因素,防止過爐后PCB變形量過大。

    在實際生產中,對于Bottom面容易發生掉件的產品,生產TOP時,回流區下爐溫設置比上爐溫設置低5~10,能夠有效防止過爐時第一面元件掉件。

    一般而言,一個比較好的溫度曲線設定應該具備以下條件。

    1、smt電路板上最大熱容量處與最小熱容量處在預熱結東時溫度匯交,也就是整板溫度達到熱平衡。

    2、整板上最高峰值溫度滿足元件耐熱要求,最低峰值溫度符合焊點形成要求。

    3、焊膏熔點上下20℃范田內升溫速度小于1.5℃s。

    4、BGA封裝體上最高溫度與最低溫度差小于5℃,絕對不允許超過7℃。注意,有些廠家聲稱小于2℃,這往往意味著測點的固定存在問題,已經淹沒了溫差的實際情況。

    5、設定溫度與實際峰值溫度差原則上控制在35℃以內,否則像BGA類元件,其本身的溫差太大。

    使最后的曲線圖盡可能地與所希望的圖形相吻合后,把爐子的參數記錄或儲存起來以備后用。
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