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PCBA制造過程中的幾種典型溫度曲線的分析

來源:     時間:2020/05/30

一般分為3類:三角形溫度曲線、升溫-保溫-峰值溫度曲線、低峰值溫度曲線。


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(1)適用于簡略的PCBA產品的三角形溫度曲線


關于簡略產品,因為PCB比較容易加熱、元件與印制板的溫度比較挨近,PCB外表溫度差較小,因而能夠運用三角形溫度曲線。

當錫滑有恰當配方時,三角形溫度曲線將得到更亮光的焊點。但助焊劑活化時刻和溫度有必要適應無鉛焊膏的較高熔化溫度。三角形曲線的升溫速度是整體控制的,一般為1-1.5℃s,與傳統的升溫-保溫一峰值曲線比較,能量本錢較低。一般不引薦這種曲線。



(2)引薦的升溫一保溫一峰值溫度曲線



升溫-保溫一峰值溫度曲線又稱帳蓬形曲線。圖中是引薦的升溫一保溫一峰值溫度曲線(與圖1相同),其中曲線1是Sn37Pb焊的溫度曲線,曲線2是無鉛Sn-Ag-Cu焊膏的溫度曲線。從圖中看出,元件和傳統FR4印制板的極限溫度為245℃,無鉛焊接的工藝窗口比Sn-37Pb

窄得多。因而無鉛焊接更需求經過緩慢升溫、充分預熱PCB、下降PCB外表溫差△,使PCB外表溫度均勻,然后完成較低的峰值溫度(235~245℃),避免損壞元器材和FR-4基材PCB。升溫一保溫-峰值溫度曲線的要求如下。



1、升溫速度應限制到0.5~1℃/s或4℃/s以下,取決于錫膏和元件。

2、錫膏中助焊劑成分的配方應該契合曲線,保溫溫度過高會損壞錫膏的性能。

3、第二個溫度上升斜率在峰值區入口,典型的斜率為3℃/s液相線以上時刻要求50~60s,峰值溫度235~245℃。

4、冷卻區,為了避免焊點結晶顆粒長大,避免發生偏析,要求焊點快速降溫,但還應特別注意減小應力。例如,陶瓷片狀電容的最大冷卻速度為-2~-4℃/s。


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(3)低峰值溫度曲線



所低峰值溫度曲線,便是首要加過緩慢升溫和充分預熱,下降PCB外表溫差在回流區,大元件和大熱容量方位一般都滯后小元件抵達峰值溫度。、圖3是低峰值溫度(230-240℃)曲線示意圖。圖中,實線為小元件的溫度曲線,虛線為大元件的溫度曲線。當小元件抵達峰值溫度時堅持低峰值溫度、較寬峰值時刻,讓小元件等候大元件;等大元件也抵達峰值溫度并堅持幾秒鐘,然后再降溫。經過這種措施可防損壞元器材。



低峰值溫度(230~240℃)挨近Sn-37Pb的峰值溫度,因而損壞器材風險小,能耗少;但對PCB的布局、熱設計、再流焊接工藝曲線的調整、工藝控制,以及對設備橫向溫度均勻性等要求比較高。低峰值溫度曲線不是對一切產品都適用,實際出產中一定要依據PCB、元器材、焊膏等的具體情況設置溫度曲線,雜亂的板可能需求260℃。



經過焊接理論學習能夠看出,焊接進程中觸及潮濕、黏度、毛細管現象、熱傳導、擴散、溶解等物理反響,助焊劑分解、氧化、復原等化學反響,還觸及治金學、合金層、金相、老化等,是很雜亂的進程。在SMT貼片工藝中,有必要運用焊接理論正確設置再流焊溫度曲線。PCBA制作中一起還要掌握正確的工藝辦法,并經過工藝控制,盡最使SMT完成經過印刷焊膏、貼裝元器材、最終從再流焊爐出來的SMA合格率完成零(無)缺點或挨近零缺點的再流焊接質量,一起還要求一切的焊點到達一定的機械強度,只有這樣的產品才能完成高質量、高可靠性。

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