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錫膏特性決定了回流曲線的基本特性

作者: admin發表時間:2019-08-24浏覽量:1024

錫膏特性決定回流曲線的基本特性。不同的錫膏由于助焊劑有不同的化學成分,因此它的化學變化有不同的溫度要求,對回流溫度曲線也有不同的要求。
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錫膏特性決定回流曲線的基本特性。不同的錫膏由于助焊劑有不同的化學成分,因此它的化學變化有不同的溫度要求,對回流溫度曲線也有不同的要求。一般锡膏供应商都能提供个参考回流曲线,用户可在此基础上根据自己的产品特性优化。下面以典型Sn63/Pb37錫膏的溫度回流曲線爲例,來分析回流焊曲線。它可分爲4個主要階段:

1)把PCB板加熱到150℃左右,上升斜率爲1-3/秒。稱預熱(Preheat)階段;

2)把整個板子慢慢加熱到183℃。稱均熱(SoakEquilibrium)階段。時間般爲60-90秒。

3)把板子加熱到融化區(183℃以上),使錫膏融化。稱回流(ReflowSpike)階段。在回流階段板子達到高溫度,般是215+/-10℃。回流時間以45-60秒爲宜,大不超過90秒。

4)曲線由高溫度點下降的過程。稱冷卻(Cooling)階段。一般要求冷卻的斜率爲2-4/秒。

錫膏在回流焊預熱階段特性變化:

回流焊預熱階段是把錫膏中較低熔點的溶劑揮發走。錫膏中助焊劑的主要成分包括松香,活性劑,黏度改善劑,和溶劑。溶劑的作用主要作爲松香的載體和保證錫膏的儲藏時間。預熱階段需把過多的溶劑揮發掉,但是定要控制升溫斜率,太高的升溫速度會造成元件的熱應力沖擊,損傷元件或減低元件性能和壽命,後者帶來的危害更大,因爲産品已流到了客戶手裏。另個原因是太高的升溫速度會造成錫膏的塌陷,引起短路的危險,尤其對助焊劑含量較高(達10%)的錫膏。

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錫膏在回流焊均熱階段特性變化:

回流焊均熱階段設定主要應參考焊錫膏供應商的建議和PCB板熱容的大小。因爲均熱階段有兩個作用,個是使整個PCB板都能達到均勻的溫度,均熱的目的是爲了減少進入回流區的熱應力沖擊,以及其它焊接缺陷如元件翹起,某些大體積元件冷焊等。均熱階段另個重要作用就是焊錫膏中的助焊劑開始發生活性反應,增大焊件表面潤濕性能(及表面能),使得融化的焊錫能夠很好地潤濕焊件表面。

由于均熱段的重要性,因此均熱時間和溫度必須很好地控制,既要保證助焊劑能很好地清潔焊面,又要保證助焊劑到達回流前沒有完全消耗掉。助焊劑要保留到回流焊階段是必需的,它能促進焊錫潤濕過程和防止焊接表面的再氧化。尤其是目前使用低殘留,免清洗(no-clean)的焊錫膏技術越來越多的情況下,焊膏的活性不是很強,且回流焊接的也多爲空氣回流焊,更應注意不能在均熱階段把助焊劑消耗光。

錫膏在回流焊的回流階段特性變化:

溫度繼續升高越過回流線,錫膏融化並發生潤濕反應,開始生成金屬間化合物層。到達高溫度,然後開始降溫,落到回流線以下,焊錫凝固。回流區同樣應考慮溫度的上升和下降斜率不能使元件受到熱沖擊。回流區的高溫度是由PCB板上的溫度敏感元件的耐溫能力決定的。在回流區的時間應該在保證元件完成良好焊接的前提下越短越好,般爲30-60秒好,過長的回流時間和較高溫度,如回流時間大于90秒,會造成金屬間化合物層增厚,影響焊點的長期可靠性。

錫膏在回流焊冷卻階段特性變化:

回流焊冷卻階段的重要性往往被忽視。好的冷卻過程對焊接的後結果也起著關鍵作用。好的焊點應該是光亮的,平滑的。而如果冷卻效果不好,會産生很多問題諸如元件翹起,焊點發暗,焊點表面不光滑,以及會造成金屬間化合物層增厚等問題。因此回流焊接必須提供良好的冷卻曲線,既不能過慢造成冷卻不良,又不能太快,造成元件的熱沖擊。

 


2018-10-24 166人浏覽