1、理解錫膏的回流過程

2、怎樣設(shè)定錫膏回流溫度曲線

3、得益于升溫到回流的回流溫度曲線

4、群焊的溫度曲線

5、回流焊接工藝的經(jīng)典PCB溫度曲線

理解錫膏的回流過程

當(dāng)錫膏至于一個加熱的環(huán)境中，錫膏回流分為五個階段

1.首先，用于達(dá)到所需粘度和絲印性能的溶劑開始蒸發(fā)，溫度上升必需慢(大約每秒3° C)，以限制沸騰和飛濺，防止形成小錫珠，還有，一些元件對內(nèi)部應(yīng)力比較敏感，如果元件外部溫度上升太快，會造成斷裂。

2.助焊劑活躍，化學(xué)清洗行動開始，水溶性助焊劑和免洗型助焊劑都會發(fā)生同樣的清洗行動，只不過溫度稍微不同。將金屬氧化物和某些污染從即將結(jié)合的金屬和焊錫顆粒上清除。好的冶金學(xué)上的錫焊點(diǎn)要求“清潔”的表面。

3.當(dāng)溫度繼續(xù)上升，焊錫顆粒首先單獨(dú)熔化，并開始液化和表面吸錫的“燈草”過程。這樣在所有可能的表面上覆蓋，并開始形成錫焊點(diǎn)。

4.這個階段最為重要，當(dāng)單個的焊錫顆粒全部熔化后，結(jié)合一起形成液態(tài)錫，這時表面張力作用開始形成焊腳表面，如果元件引腳與PCB焊盤的間隙超過4mil，則極可能由于表面張力使引腳和焊盤分開，即造成錫點(diǎn)開路。
5.冷卻階段，如果冷卻快，錫點(diǎn)強(qiáng)度會稍微大一點(diǎn)，但不可以太快而引起元件內(nèi)部的溫度應(yīng)力。

回流焊接要求總結(jié)：

重要的是有充分的緩慢加熱來安全地蒸發(fā)溶劑，防止錫珠形成和限制由于溫度膨脹引起的元件內(nèi)部應(yīng)力，造成斷裂痕可靠性問題。其次，助焊劑活躍階段必須有適當(dāng)?shù)臅r間和溫度，允許清潔階段在焊錫顆粒剛剛開始熔化時完成。

時間溫度曲線中焊錫熔化的階段是最重要的，必須充分地讓焊錫顆粒完全熔化，液化形成冶金焊接，剩余溶劑和助焊劑殘余的蒸發(fā)，形成焊腳表面。此階段如果太熱或太長，可能對元件和PCB造成傷害。錫膏回流溫度曲線的設(shè)定，最好是根據(jù)錫膏供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行，同時把握元件內(nèi)部溫度應(yīng)力變化原則，即加熱溫升速度小于每秒3° C，和冷卻溫降速度小于5° C。

怎樣設(shè)定錫膏回流溫度曲線

理想的曲線由四個部分或區(qū)間組成，前面三個區(qū)加熱、最后一個區(qū)冷卻。爐的溫區(qū)越多，越能使溫度曲線的輪廓達(dá)到更準(zhǔn)確和接近設(shè)定。大多數(shù)錫膏都能用四個基本溫區(qū)成功回流。

預(yù)熱區(qū)，也叫斜坡區(qū)，用來將PCB的溫度從周圍環(huán)境溫度提升到所須的活性溫度。在這個區(qū)，產(chǎn)品的溫度以不超過每秒2~5°C速度連續(xù)上升，溫度升得太快會引起某些缺陷，如陶瓷電容的細(xì)微裂紋，而溫度上升太慢，錫膏會感溫過度，沒有足夠的時間使PCB達(dá)到活性溫度。爐的預(yù)熱區(qū)一般占整個加熱通道長度的25~33%。

活性區(qū)，有時叫做干燥或浸濕區(qū)，這個區(qū)一般占加熱通道的33~50%，有兩個功用，第一是，將PCB在相當(dāng)穩(wěn)定的溫度下感溫，允許不同質(zhì)量的元件在溫度上同質(zhì)，減少它們的相當(dāng)溫差。第二個功能是，允許助焊劑活性化，揮發(fā)性的物質(zhì)從錫膏中揮發(fā)。一般普遍的活性溫度范圍是120~150°C。

回流區(qū)，有時叫做峰值區(qū)或最后升溫區(qū)。這個區(qū)的作用是將PCB裝配的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度。活性溫度總是比合金的熔點(diǎn)溫度低一點(diǎn)，而峰值溫度總是在熔點(diǎn)上。典型的峰值溫度范圍是205~230°C，這個區(qū)的溫度設(shè)定太高會使其溫升斜率超過每秒2~5°C，或達(dá)到回流峰值溫度比推薦的高。這種情況可能引起PCB的過分卷曲、脫層或燒損，并損害元件的完整性。

理想的冷卻區(qū)曲線應(yīng)該是和回流區(qū)曲線成鏡像關(guān)系。越是靠近這種鏡像關(guān)系，焊點(diǎn)達(dá)到固態(tài)的結(jié)構(gòu)越緊密，得到焊接點(diǎn)的質(zhì)量越高，結(jié)合完整性越好。

作溫度曲線的第一個考慮參數(shù)是傳輸帶的速度設(shè)定，該設(shè)定將決定PCB在加熱通道所花的時間。典型的錫膏制造廠參數(shù)要求3~4分鐘的加熱曲線，用總的加熱通道長度除以總的加熱感溫時間，即為準(zhǔn)確的傳輸帶速度，例如，當(dāng)錫膏要求四分鐘的加熱時間，使用六英尺加熱通道長度，計算為：6 英尺 ÷ 4 分鐘 = 每分鐘 1.5 英尺 = 每分鐘 18 英寸。

接下來必須決定各個區(qū)的溫度設(shè)定，重要的是要了解實(shí)際的區(qū)間溫度不一定就是該區(qū)的顯示溫度。顯示溫度只是代表區(qū)內(nèi)熱敏電偶的溫度，如果熱電偶越靠近加熱源，顯示的溫度將相對比區(qū)間溫度較高，熱電偶越靠近PCB的直接通道，顯示的溫度將越能反應(yīng)區(qū)間溫度。

怎樣設(shè)定錫膏回流溫度曲線

圖形曲線的形狀必須和所希望的相比較，如果形狀不協(xié)調(diào)，則同下面的圖形進(jìn)行比較。選擇與實(shí)際圖形形狀最相協(xié)調(diào)的曲線。文章原創(chuàng)：SMT頂級人脈圈

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