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回流焊炉温曲线图及曲线设定讲解

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回流焊炉温曲线图及曲线设定讲解

发布日期:2021-09-07 作者: 点击:

我们从下面回流焊炉温曲线标准图分析回流焊的原理:


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,完成了整个回流焊接过程。


回流焊炉温曲线是保证焊接质量的关键,实际炉温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。伟创力回流焊


根据回流焊炉温曲线及回流原理,目前市场上的回流焊大、中、小型号的都有,简易的有小三温区的到八温区的,大型的有六温区到十六温区的。回流焊温区越大焊接的效果会越好,这个要根据客户的产品需求来定。


回流焊

 回流焊温区温度的设定 


一个完整的RSS炉温曲线包括四个温区分别为:




回流焊预热区:


其目的是将印刷线路板的温度从室温提升到锡膏内助焊剂发挥作用所需的活性温度135℃,温区的加热速率应控制在每秒1~3℃,温度升得太快会引起某些缺陷,如陶瓷电容的细微裂纹。




回流焊保温区:


其目的是将印刷线路板维持在某个特定温度范围并持续一段时间,使印刷线路板上各个区域的元器件温度相同,减少他们的相对温差,并使锡膏内部的助焊剂充分的发挥作用,去除元器件电极和焊盘表面的氧化物,从而提高焊接质量。一般普遍的活性温度范围是135-170℃(以SN63PB37为例),活性时间设定在60-90秒。如果活性温度设定过高会使助焊剂过早的失去除污的功能,温度太低助焊剂则发挥不了除污的作用。活性时间设定的过长会使锡膏内助焊剂的过度挥发,致使在焊接时缺少助焊剂的参与使焊点易氧化,润湿能力差,时间太短则参与焊接的助焊剂过多,可能会出现锡球,锡珠等焊接不良。从而影响焊接质量。




回流焊回流区:


其目的是使印刷线路板的温度提升到锡膏的熔点温度以上并维持一定的焊接时间,使其形成合金,完成元器件电极与焊盘的焊接。该区的温度设定在183℃以上,时间为30-90秒。(以SN63PB37为例)峰值不宜超过230℃,200℃以上的时间为20-30秒。如果温度低于183℃将无法形成合金实现不了焊接,若高于230℃会对元器件带来损害,同时也会加剧印刷线路板的变形。如果时间不足会使合金层较薄,焊点的强度不够,时间较长则合金层较厚使焊点较脆。




回流焊冷却区:


其目的是使印刷线路板降温,通常设定为每秒3-4℃。如速率过高会使焊点出现龟裂现象,过慢则会加剧焊点氧化。理想的冷却曲线应该是和回流区曲线成镜像关系,越是靠近这种镜像关系,焊点达到固态的结构越紧密,得到焊接点的质量越高,结合完整性越好。无助焊剂回流焊炉


了解了回流焊温度曲线各个温区的特性后就可以根据产品的特点来设定回流焊炉每个温区的温度了。一但温区的温度设定以后回流焊炉内的热容量就确定了下来。在生产过程中通过炉内的产品会不断的吸收热量,随着炉内产品数量的不断增加被吸收的热量也在不断的增加。如果回流焊炉所能补允的热量小于产品所吸收的热量时就不能够保证产品的品质。


而实际生产中是不可能对炉温进行实时更新的,因此这就要求设定的温度曲线具有一定的适应能力或针对不同的产品种类设定不同的温度曲线。如,印刷线路板的尺寸较小,元器件体积较小的产品,因这种产品对热量的吸收较小,元器件本身的升温速度也相对较快,所以曲线升温区的升温速率可以适当加大,保温区的保温时间可以相对缩短。而对于印刷线路板的尺寸较大,元器体积较大的产品,其对热量吸收的要求较高,元器件本身的内外部温差较大,所以其升温区的升温速率应降低,保温区的保温时间应加长以保证板面上各种元器件及元器件的每个部位之间的温差Z小。


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关键词:回流焊,伟创力回流焊,无助焊剂回流焊炉

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