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作(zuò)者(zhě): 深圳市偉(wěi)達(dá)科(kē)電子設備有限公司發表時間:2019/9/26 17:46:59瀏覽量:3472
標準無鉛回流焊溫度曲線反(fǎn)映了回流焊錫膏合金在整個回流焊接過程中PCB上某一點的溫度隨時(shí)間(jiān)變化的曲線,它直觀反映出該點在整個焊接過(guò)程中的溫度變(biàn)化,為獲得最佳焊接效果提供了科學的依據。該曲線由(yóu)五個溫度區間組成,即升溫區,預熱區,快速升溫區,回流區和冷卻區,大部分焊錫膏都能用這五個溫區成功(gōng)實現回流焊。詳細了解回流焊各溫區的溫(wēn)度、錫膏合金受(shòu)熱時間以及錫膏(gāo)在各溫區的變化情況,有助於更深入的理解理想溫度曲線的意義,下麵具體為大(dà)家講解一下(xià)。
一、升溫(wēn)區
升溫(wēn)區通常指從室溫(25℃)上升到160℃左右的區域(yù),在這個加熱區域SMA平穩(wěn)受熱升溫,焊錫膏中的溶(róng)劑緩慢揮發,各種元件尤其是IC元件緩慢升溫(wēn),以適應後麵焊接溫度的(de)要(yào)求。但是PCB上元件(jiàn)大小不一,各種元件的溫度上升速度也不完全(quán)一(yī)樣(yàng),所以在(zài)升溫區溫度上升的速度要求(qiú)控製在0.5—2.0℃/s,推薦速度在1.0—1.5℃/s。
如果升溫(wēn)速度過快(kuài),由(yóu)於(yú)熱應力作用,可能會導致陶瓷電容產生細微裂縫、PCB變形、IC芯片損壞,同(tóng)時焊錫膏中的溶劑(jì)揮發過(guò)快,導致錫珠不良發生。如果升溫速度太慢,SMA及各種元件的溫度不足,導(dǎo)致焊接時錫膏(gāo)無法潤濕元件產生(shēng)虛焊,同時(shí)焊錫膏中溶(róng)劑不能完全揮發,在回流區爆沸產生錫珠。
二、預熱區
預熱區(qū)又稱保溫(wēn)區(qū),指溫度從160℃上升到180℃左右的區域,焊錫膏中殘(cán)留的溶(róng)劑揮發完畢,焊錫膏中的助焊劑活性隨著溫度的上升而逐漸增強,將PCB焊盤和(hé)元件端子表麵的氧化物和汙物清除。SMA緩慢(màn)升溫,不同大小,不同材料(liào)的元件基本保持相同的溫度上升速度(dù)。
PCB在預熱區的加熱時間在40—70秒左(zuǒ)右,溫度上升速度在0.5℃/s以下。如果加熱時間太短,焊錫膏中的溶劑沒有完全揮發(fā),回流焊時會爆沸(fèi)產生錫珠。 如果加熱時間太長,助焊劑活性消失後還沒有進行回流焊(hàn),在焊接時容易產生潤濕不良,同時焊錫膏金屬顆粒容易氧化,出現錫珠。
三、快速升溫區
快速升溫區是指溫度從180℃上升到錫膏熔(róng)點(217℃)的區域,在此區域,錫膏合金在10—20秒(miǎo)內迅速上升到(dào)焊接溫度,溫(wēn)度上升速(sù)度要求大於2℃/s。焊錫膏也迅速升溫接(jiē)近(jìn)熔化狀態。
四、回流區
回流區是指溫度從217℃上(shàng)升到240℃,然後逐漸下降到217℃的區域。在回流區,焊錫膏熔化成液(yè)態(tài),並迅速潤濕焊盤,隨著溫度的(de)進一步升高(gāo),焊(hàn)料表麵張力降低,焊料沿元件引腳爬升,形成一個彎月(yuè)麵。此時焊料中的錫與PCB焊盤上的銅形成金屬(shǔ)間化合(hé)物,錫原子與(yǔ)銅(tóng)原子在其界麵上相互滲透,初期Cu-Sn合(hé)金的結構為Cu6Sn5,厚度約為1—3um,如果回流時間過長,溫度過(guò)高,銅原子進一步滲透到Cu6Sn5中,其局部組織將從(cóng)Cu6Sn5變成Cu3Sn,前者合金焊接強度高,導電性好,而後者則呈脆性,焊接強度低、導電性差,所以要抑製Cu3Sn產生。
如果錫(xī)膏合金在回流(liú)區時間過長或溫度過高會造成PCB板麵燒焦、起泡,以(yǐ)致損壞元件。錫膏合金在理(lǐ)想的溫度下回流,PCB顏色能保持原貌,焊點光亮。在回流時,焊錫膏熔化後產生的表麵張力能適度校準由(yóu)於貼片(piàn)過程中(zhōng)引起的元件引腳偏(piān)移,同時也會由於焊盤設計不合理引起多種焊接不良,如“立碑”,“橋聯”等。回流區的最高溫度為(wéi)240±5℃,SMA在回流區停留的時間(jiān)為50—60秒。
五、冷卻(què)區
加熱程序運行(háng)到冷卻區後,焊點迅速降溫,焊料凝固。焊(hàn)點迅速冷卻可以使焊料晶格細化,結合強度提高,焊點表麵光(guāng)亮,表麵連續成彎月麵(miàn)。冷卻區的降(jiàng)溫速(sù)度要求大於4℃/s.QHL360小型無鉛回流焊采用強製排熱降(jiàng)溫,降溫速度可以達到8℃/s.