回流焊爐的溫區劃分及爐溫設定技巧
在PCBA加工過(guò)程中,回流焊是重要的加工環(huán)節,擁有較高的工藝難度,它是一種群焊過(guò)程,通過(guò)整體加熱一次性焊接完成PCB線(xiàn)路板上面所有的電子元器件,這個(gè)過(guò)程需要有經(jīng)驗的作業(yè)人員控制回流焊的爐溫曲線(xiàn),保證焊接質(zhì)量,保證最終成品的質(zhì)量和可靠性。那到底要怎樣才能設定好回流焊爐的的爐溫曲線(xiàn),獲得優(yōu)良的焊接質(zhì)量呢了?網(wǎng)絡(luò )上有很多文獻和資料,但是大都較為難懂,接下來(lái)我們將為您簡(jiǎn)單介紹如何設定回流焊的爐溫曲線(xiàn)。
回流焊爐有4個(gè)區,分為預熱區、恒溫區、融錫區和冷卻區,大部分焊錫膏都可以在這幾個(gè)溫區進(jìn)行作業(yè),為了加深對理想的溫度曲線(xiàn)的認識,現將各區的溫度、停留時(shí) 間以及焊錫膏在各區的變化情況,介紹如下:
一、預熱區
預熱區的目的是為了加熱PCB板,達到預熱效果,使其可以與錫膏融合。但是這時(shí)候要控制升溫速率,控制在適合的范圍內,以免產(chǎn)生熱沖擊,造成電路板和元器件受損。預熱區的升溫斜率應小于3℃/sec,設定溫度應在室溫~130℃。其停留時(shí)間計算如下:設環(huán)境溫度為25℃,若升溫速率按3℃/sec計算則(150-25)/3即為42s,若升溫速率按1.5℃/s,計算則(150-25)/ 1.5即為85s。通常根據元件大小差異程度調整時(shí)間以調控升溫速率在2℃/s以下為最佳。
二、恒溫區
恒溫區的主要目的是使PCB電路板上面的元件的溫度趨于穩定,盡量減少溫差。我們希望在這個(gè)區域可以實(shí)現大小元器件的溫度盡量平衡,并保證焊膏中的助焊劑得到充分的揮發(fā)。值得注意的是,在這個(gè)區間,電路板上面的元件應該具有相同的的溫度,保證其進(jìn)入到回流段時(shí)不會(huì )出現焊接不良等現象。恒溫區的設定溫度為130℃~160℃,恒溫時(shí)間為60~120s。
三、回流區
這一區間的溫度是最高的,使組件的溫度上升至峰值溫度。在回流焊其焊接峰值溫度視所用錫膏的同而不同,一般我們建議使用為焊膏溫度的熔點(diǎn)溫度加20~40 ℃。峰值溫度為210℃~230℃,時(shí)間不要過(guò)長(cháng),以防對PCB板造成不良影響?;亓鲄^的升溫速率控制在2.5-3℃/ s,一般應在25s-30s內達到峰值溫度。在這里有一個(gè)技巧就是其熔錫溫度為183℃以上,熔錫時(shí)間可以分為兩個(gè),一個(gè)是183℃以上的60~90s,另一個(gè)是200℃以上的20~60s,尖峰值溫度為210℃~230℃。
四、冷卻區
這區間焊膏中的鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潤濕被連接表面,應該有盡可能快的速度來(lái)進(jìn)行冷卻,這樣有助于得到明亮的焊點(diǎn)并有好的外形,也不會(huì )產(chǎn)生毛糙的焊點(diǎn)。冷卻段降溫速率一般為3~4℃/s冷卻至75℃即可,降溫斜率小于4℃/s。
當然,在大生產(chǎn)中,每個(gè)產(chǎn)品的實(shí)際工作曲線(xiàn),應根據SMA大小、元件的多少及品種反復調節才能獲得,從時(shí)間上看,整個(gè)回流時(shí)間為175sec-295sec即3分鐘-5分鐘左右,(不包括進(jìn)入第一溫區前的時(shí)間)。