在回流焊接生产过程中,焊接温度曲线是一个重要的变量,它对产品成品率的影响十分显着。有接触过回流焊的应该知道,回流焊根据功能划分温区总共有四个温区:预热区、恒温区、焊接区、冷却区。下面致远大分享一下回流焊四大温区的作用与影响。
一、回流焊预热区作用与影响
在回流焊预热区,温度是150℃至200℃,元件供应商通常建议使用的升温速度是每秒2℃以下,以避免对容易受温度影响的元件造成热冲击。该区域的目的是把室温的PCB尽快加热,为了使焊膏活性化,同时除去焊膏中的水份、溶剂,以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。以达到第二个特定目标,但升温速率要控制在适当范围以内,如果过快,会产生热冲击,电路板和元件都可能受损;过慢,则溶剂挥发不充分,影响焊接质量。
二、回流焊保温区作用与影响
主要目的是使回流焊炉炉内PCB板及各元器件的温度稳定,使元件温度保持一致。由于元器件大小不一,大的元件需要热量多,升温慢,小的元件升温快,在保温区域里给予足够的时间使较大元件的温度赶上较小元件,使助焊剂充分挥发出去,避免焊接时有气泡。保温段结束,焊盘,焊料球及元件引脚上的氧化物在助焊剂的作用下被除去,整个电路板的温度也达到平衡。广晟德提醒这个温区所有元件在这一段结束时应具有相同的温度,否则在回流段将会因为各部分温度不均而产生各种不良焊接现象。温度上升必须慢(大约每秒3°C),以限制沸腾和飞溅,防止形成小锡粒,还有,一些元件对内部应力比较敏感,如果元件外部温度上升太快,会造成断裂。
三、回流焊接区作用与影响
回流焊区域里加热器的温度升至最高,元件的温度快速上升至最高温度。在回流街道段,其焊接峰值温度随所用焊膏的不同而不同,峰值温度一般为210-230℃,回流时间不宜过长,以防对元件及PCB造成不良影响,可能会造成电路板被烤焦等。在这个温区,如果温度太高,电路板有可能会烧伤或者烧焦。如果温度太低,焊点会呈现灰暗和粒状。这个温区的峰值温度,应该高到足以使助焊剂充分起作用,而且湿润性很好。但它不应该高到导致元件或者电路板损坏、变色或者烧焦的程度。对于无铅焊接,这个温区的峰值温度应该是230℃至245℃。液相线以上时间应该是30秒到60秒。温度高于锡膏熔点或液相线的持续时间过长,会损坏易受温度影响的元件。它也会导致金属间的过度化合,使焊点变得很脆,降低焊点的抗疲劳能力。
四、回流焊冷却区作用与影响
回流之后焊点的冷却速度也很重要。冷却速度越快,锡膏结晶粒度越小,抗疲劳能力越高,因此,冷却速度应该越快越好。快速的进行冷却,将有助于得到明亮的焊点并饱满的外形和低的接触角度。缓慢冷却会导致PAD的更多分解物进入锡中,产生灰暗毛糙的焊点,甚至引起沾锡不良和弱焊点结合力。
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