锡膏

炉温曲线

根据不同的锡膏类型,回流焊的温度曲线的设置会有很大的不同,在进行设置时,可通过锡膏厂家提供的锡膏温度曲线进行设置。

锡膏温度曲线

无铅锡膏在回流焊的温度曲线中,一般分为预热区、保温区、回流区、冷却区,每个区的温度及升温速度不一样,都会对整体的焊接效果产生非常大的影响。

1、预热区

在预热区,焊膏内的部分挥发性熔剂被蒸发,并降低对元器件之热冲击。从室温升温至140℃,升温速率控制在1-2℃/秒之间,时间为60-90秒,占整个加热通道的25~33%。

温度偏差的影响:

若升温速度太快,则可能会引起锡膏的流移性及成份恶化,低沸点的溶剂快速挥发或者水气迅速沸腾,而发生飞溅造成锡球及桥连等现象,同时会使元器件承受过大的热应力而受损。

2、保温区

此时锡膏中的有机溶剂继续挥发,活性物质被温度激活开始发挥作用,开始清除PCB焊盘和引脚上的氧化物质,并使PCB在到达焊接区前各部分温度均匀。

从150℃至180℃,升温速率小于2℃/秒,时间要控制在90-120秒之间,尤其不要超过120秒,占整个加热通道的28~45%。

温度偏差的影响:

时间过长会影响可焊性,可能会导致出现焊接不良(如虚焊等)增多,或者可能会出现焊剂过多的堆积在焊点表面而造成焊点暗淡。时间过短,则会了造成被焊件的氧化物未能有效的清除,影响浸润效果,易造成上锡不良。

3、回流区

锡膏中的金属颗粒熔化,浸润焊盘并进行爬锡,在液态表面张力作用下形成焊点表面。

≥183℃以上的焊接时间控制30-80秒,最好不应少于30秒,而且峰值温度应不低于240-250℃,

温度偏差的影响:

熔融时间过短或温度过低而导致焊接不良或上锡不饱满,时间过长或温度过高容易损坏元器件,PCB易发生翘曲。

4、冷却区

离开回流区后,基板进入冷却速度也十分重要,焊点强度会随冷却速率增加。降温速率<4℃,冷却终止温度最好不高于75℃。

温度偏差的影响:

若冷却速率太快,则可能会因承受过大的热应力而造成元器件受损,焊点有裂纹等不良现象;若冷却速率太慢,由可能会形成较大的晶粒结构,使焊点强度变差或元件移位。

在进行温度曲线的设置时,应使用样板进行过炉,使用炉温测试仪进行反复的测试才能得出比较合理的温度曲线。理想的回流温度曲线还受很多因素的影响,比如线路板的层数、线路板与元器件材质的热学性质、线路板上元器件分布密度等因素;因此,可跟据实际生产情况对炉温曲线进行优化,以获得最佳焊接效果。


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