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回流焊技术资料

标准回流焊温度曲线介绍

manbetx客户端买球:2017-12-04  新闻来源:

从事SMT焊接的工程技术人员,应对理想的温度曲线有个基本的认识,该曲线由四个区间组 成,即预热
区、保温区/活性区、回图1 理想的温度曲线流区、冷却区,前三个阶段为加热区,后阶段为冷却区
,大部分焊锡膏都能用这四个温区成功实现回流焊。故红外回流炉均设有4-5个温度,以适应焊接的需要
。为了加深对理想的温度曲线的认识,现将各区的温度、停留时间以及焊锡膏在各区的变化情况,manbetx正网

回流焊介绍如下:

回流焊温度曲线

回流焊温度曲线图


、回流焊预热区

预热区通常指由室温升150℃左右的区域。在这个区域,SMA平稳升温,在预热区,焊膏中的部分溶剂能
够及时挥发,元器件特别是IC器件缓缓升温,以适应以后的高温。但SMA表面由于元器件大小不,其温
度有不均匀现象,在预热区升温的速率通常控制在1.5℃-3℃/sec。若升温太快,由于热应力的作用,导
致陶瓷电容的细微裂纹、PCB变形、IC芯片损坏,同时锡膏中溶剂挥发太快,导致飞珠的发生。炉子的预
热区般占加热通道长度的1/4-1/3,其停留时间计算如下:设环境温度为25℃,若升温速率按3℃/sec计
算则(150-25)/3即为42sec

若升温速率按1.5℃/sec计算则(150-25)/ 1.5即为85sec。通常根据元件大小差异程度调整时间以调控
升温速率在2℃/sec以下为佳。

二、回流焊保温区/活性区

保温区又称活性区,在保温区温度通常维持在150℃±10℃的区域,此时锡膏处于熔化前夕,焊膏中的挥
发物进步被去除,活化剂开始激活,并有效地去除焊接表面的氧化物,SMA表面温度受热风对流的影响
,不同大小、不同质地的元器件温度能保持均匀,板面温度差△T接近小值,曲线形态接近水平状,它
也是评估回流炉工艺性的个窗口,选择能维持平坦活性温度曲线的炉子将提高SMA的焊接效果,特别是
防止立碑缺陷的产生。通常保温区在炉子的二、三区间,维持时间约60-120s,若时间过长也会导致锡
膏氧化问题,以致焊接后飞珠增多。

三、回流焊的回流区

回流区的温度高,SMA进入该区后迅速升温,并超出锡膏熔点约30℃-40℃,即板面温度瞬时达到215℃
-225℃(此温度又称为峰值温度),时间约为5-10sec,在回流区焊膏很快熔化,并迅速润湿焊盘,随
着温度的进步提高,焊料表面张力降低,焊料爬元件引脚的定高度,形成个"弯月面"。从微观上
看,此时焊料中的锡与焊盘中的铜或金由于扩散作用而形成金属间化合物,以锡铜合金为例,当锡膏熔化
后,并迅速润湿铜层,锡原子与铜原子在其界面上互相渗透初期Sn-Cu合金的结构为 Cu6Sn5,其厚度为1
-3μ,若时间过长、温度过高时,Cu原子进步渗透到Cu6Sn5中,其局部组织将由Cu6Sn5转变为Cu3Sn合
金,前者合金焊接强度高,导电性能好,而后者则呈脆性,焊接强度低、导电性能差,SMA在回流区停留
时间过长或温度超高会造成PCB板面发黄、起泡、以致元器件损坏。SMA在理想的温度下回流,PCB色质保
持原貌,焊点光亮。在回流区,锡膏熔化后产生的表面张力能适度校准由贴片过程中引起的元器件引脚偏
移,但也会由于焊盘设计不正确引起多种焊接缺陷,如"立碑"、"桥联"等。回流区的升温速率控制在2.5
-3℃/ sec,般应在25sec-30sec内达到峰值温度。

四、回流焊冷却区

SMA运行到冷却区后,焊点迅速降温,焊料凝固。焊点迅速冷却可使焊料晶格细化,结合强度提高,焊点
光亮,表面连续呈弯月面状。通常冷却的方法是在回流炉出口处安装风扇,强行冷却。新型的回流炉则设
有冷却区,并采用水冷或风冷。理想的冷却曲线同回流区升温曲线呈镜面对称分布。

在大生产中,每个产品的实际工作曲线,应根据SMA大小、元件的多少及品种反复调节才能获得,从时间

上看,整个回流时间为175sec-295sec即3分钟-5分钟左右,(不包括进入第温区前的时间)。


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