回流焊线路板温度与设定温度规律

Q1：如何设定回流焊温度曲线

回流焊温度曲线各环节的一般技术要求： 一般而言，回流焊温度曲线可分为三个阶段：预热阶段、恒温阶段、回流阶段、冷却阶段。
第一、回流焊预热阶段温度曲线的设置：
预热是指为了使锡水活性化为目的和为了避免浸锡时进行急剧高温加热引起部品不具合为目的所进行的加热行为。 预热温度：依使用锡膏的种类及厂商推荐的条件设定。一般设定在80～160℃范围内使其慢慢升温(最佳曲线);而对于传统曲线恒温区在140～160℃间，注意温度高则氧化速度会加快很多(在高温区会线性增大，在150℃左右的预热温度下，氧化速度是常温下的数倍，铜板温度与氧化速度的关系见附图)预热温度太低则助焊剂活性化不充分。 •预热时间视PCB板上热容量最大的部品、PCB面积、PCB厚度以及所用锡膏性能而定。一般在80～160℃预热段内时间为60～120sec，由此有效除去焊膏中易挥发的溶剂，减少对元件的热冲击，同时使助焊剂充分活化，并且使温度差变得较小。 •预热段温度上升率：就加热阶段而言，温度范围在室温与溶点温度之间慢的上升率可望减少大部分的缺陷。对最佳曲线而言推荐以0.5～1℃/sec的慢上升率，对传统曲线而言要求在3～4℃/sec以下进行升温较好。
第二回流焊在恒温阶段的温度曲线设置
回流焊的恒温阶段是指温度从120度~150度升至焊膏熔点的区域。保温段的主要目的是使SMA内各元件的温度
趋於稳定，尽量减少温差。在这个区域裏给予足够的时间使较大元件的温度赶上较小元件，并保证焊膏中的助
焊剂得到充分挥发。到保温段结束，焊盘、焊料球及元件引脚上的氧化物被除去，整个电路板的温度达到平衡
。应注意的是SMA上所有元件在这一段结束时应具有相同的温度，否则进入到回流段将会因为各部分温度不均
产生各种不良焊接现象。
第三、回流焊在回流阶段的温度曲线设置：
回流曲线的峰值温度通常是由焊锡的熔点温度、组装基板和元件的耐热温度决定的。一般最小峰值温度大约在焊锡熔点以上30℃左右(对于目前Sn63 - pb焊锡，183℃熔融点，则最低峰值温度约210℃左右)。峰值温度过低就易产生冷接点及润湿不够，熔融不足而致生半田， 一般最高温度约235℃，过高则环氧树脂基板和塑胶部分焦化和脱层易发生，再者超额的共界金属化合物将形成，并导致脆的焊接点(焊接强度影响)。 •超过焊锡溶点以上的时间：由于共界金属化合物形成率、焊锡内盐基金属的分解率等因素，其产生及滤出不仅与温度成正比，且与超过焊锡溶点温度以上的时间成正比，为减少共界金属化合物的产生及滤出则超过熔点温度以上的时间必须减少，一般设定在45～90秒之间，此时间限制需要使用一个快速温升率，从熔点温度快速上升到峰值温度，同时考虑元件承受热应力因素，上升率须介于2.5～3.5℃/see之间，且最大改变率不可超过4℃/sec。
第四、回流焊在冷却阶段的温度曲线设置：
高于焊锡熔点温度以上的慢冷却率将导致过量共界金属化合物产生，以及在焊接点处易发生大的晶粒结构，使焊接点强度变低，此现象一般发生在熔点温度和低于熔点温度一点的温度范围内。快速冷却将导致元件和基板间太高的温度梯度，产生热膨胀的不匹配，导致焊接点与焊盘的分裂及基板的变形，一般情况下可容许的最大冷却率是由元件对热冲击的容忍度决定的。综合以上因素，冷却区降温速率一般在4℃/S左右，冷却至75℃即可。

Q2：有铅锡膏回流焊温度曲线设置是怎样的

广晟德回流焊详细告诉你有铅锡膏是贴片过程不可缺的焊锡料之一，所贴片的产品用于非出品的电子产品，那么有铅锡膏回流焊温度曲线设置到底是怎样的，下面我们针对有铅锡膏（63/37）回流焊温区设置为你详细的介绍：
1、预热区也叫斜坡区，用来将PCB的温度从周围环境温度提升到所须的活性温度。在这个区，产品的温度以不超过每秒2~5°C速度连续上升，温度升得太快会引起某些缺陷，而温度上升太慢，锡膏会感温过度，没有足够的时间使PCB达到活性温度。炉的预热区一般占整个加热通道长度的25~33%。若升温速度太快，则可能会引起锡膏的流移性及成份恶化，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、活性区，有时叫做干燥或浸湿区，这个区一般占加热通道的33~50%，有两个功用，第一是，将PCB在相当稳定的温度下感温，允许不同质量的元件在温度上同质，减少它们的相当温差。第二个功能是，允许助焊剂活性化，挥发性的物质从锡膏中挥发。一般普遍的活性温度范围是120~150°C，如果活性区的温度设定太高，助焊剂没有足够的时间活性化，温度曲线的斜率是一个向上递增的斜率。虽然有的锡膏制造商允许活性化期间一些温度的增加，但是理想的曲线要求相当平稳的温度，这样使得PCB的温度在活性区开始和结束时是相等的。
3、回流区，有时叫做峰值区或最后升温区。这个区的作用是将PCB装配的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度。活性温度总是比合金的熔点温度低一点，而峰值温度总是在熔点上。典型的峰值温度范围是205~230°C，这个区的温度设定太高会使其温升斜率超过每秒2~5°C，或达到回流峰值温度比推荐的高。这种情况可能引起PCB的过分卷曲、脱层或烧损，并损害元件的完整性。锡膏中的金属颗粒熔化，在液态表面张力作用下形成焊点表面。
4、冷却区，离开回焊区后，基板进入冷却区，控制焊点的冷却速度也十分重要，焊点强度会随冷却速率增加而增加。
有铅锡膏Sn63/Pb37熔点为183°C。理想的冷却区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。

Q3：如何设定回流焊温度及测试炉温曲线

如何设置回流焊温度相关知识

我们在设置回流焊温度时，往往是根据我们所选择锡膏的类别加以参考。每一种不同的锡膏其熔点也不一样，其最佳工艺要求也大有不同。

为了确保生产有序正常的进行，保证产品的合格率，如何设置炉温成了一项十分具有技术性和经验判断力的事情。一般我们锡膏的供应商对会给我们提供一份锡膏的工艺说明，上面会很详细的介绍该锡膏在预热、恒温、回流、冷却、最高温度各参数要求。但是国内而言大部分回流焊都存在±5-±20摄氏度的误差，所以我们此时要借助炉温测试仪来对我们炉子进行最准确的检测，所测数据跟锡膏供应商所提供的工艺要求和温度曲线进行对比，从而达到接近标准的工艺即可。

这是要特别注意，现在国内炉温测试仪频多，建议使用德国Wickon以及 KIC的炉温测试仪。