如何设定阿尔法锡膏回流温度曲线
来源: 日期:2016-05-28 21:24:47 点击:

如何设定阿尔法锡膏回流温度曲线
正确的温度曲线将保证高品质阿尔法锡膏的焊点。
设定方法:
在使用表面贴装元件的印刷电路板(PCB)装配中,要得到优质的焊点,一条优化的回流温度曲线是最重要的因素之一。温度曲线是施加于电路装配上的温度对时间的函数,在平面作图时,回流过程中在任何给定的时间上,代表PCB上一个特定点上的温度形成一条曲线。几个参数影响曲线的形状,其中最关键的是传送带速度和每个区的温度设定。带速决定机板暴露在每个区所设定温度下的持续时间,增加持续时间可以有更多时间使电路装配接近该区的温度设定。每个区所花的持续时间总和决定总共的处理时间。
每个区的温度设定影响PCB的温度上升速度,高温在PCB与区的温度之间产生一个较大的温差。增加区的设定温度允许机板更快地达到给定温度。因此,必须作出一个图形来决定PCB的温度曲线。接下来是这个步骤的轮廓,用以产生和优化图形。
在开始作阿尔法锡膏温度曲线步骤之前,需要下列设备和辅助工具:温度曲线仪、热电偶、将热电偶附着于PCB的工具和锡膏参数表。
许多回流焊机器包括了一个板上测温仪。测温仪一般分为两类:实时测温仪,即时传送温度/时间数据和作出图形;而另一种测温仪采样储存数据,然后上载到计算机。
热电偶必须长度足够,并可经受典型的炉膛温度。一般较小直径的热电偶,热质量小响应快,得到的结果精确。
有几种方法将热电偶附着于PCB,较好的方法是使用高温焊锡如银/锡合金,焊点尽量最小。
另一种可接受的方法,快速、容易和对大多数应用足够准确,少量的热化合物斑点覆盖住热电偶,再用高温胶带粘住。
锡膏特性参数表也是必要的,其包含的信息对温度曲线是至关重要的,如:所希望的温度曲线持续时间、锡膏活性温度、合金熔点和所希望的回流最高温度。
开始之前,必须对温度曲线有个基本的认识。理论上理想的曲线由四个部分或区间组成,前面三个区加热、最后一个区冷却。炉的温区越多,越能使温度曲线的轮廓达到更准确和接近设定。大多数锡膏都能用四个基本温区成功回流。
预热区,用来将PCB的温度从周围环境温度提升到所需的活性温度。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,阿尔法锡膏会感温过度,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%。
活性区,这个区一般占加热通道的33~50%,有两个功能,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,挥发性的物质从阿尔法锡膏中挥发。一般普遍的活性温度范围是120~150°C,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。选择能维持平坦的活性温度曲线的炉子,将提高可焊接性能,使用者有一个较大的处理窗口。
回流区,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。
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。
作温度曲线的第一个考虑参数是传输带的速度设定,该设定将决定PCB在加热通道所花的时间。阿尔法锡膏工厂要求3~4分钟的加热曲线,用总的加热通道长度除以总的加热感温时间,即为准确的传输带速度。
接下来必须决定各个区的温度设定,重要的是要了解实际的区间温度不一定就是该区的显示温度。显示温度只是代表区内热敏电偶的温度,如果热电偶越靠近加热源,显示的温度将相对比区间温度较高,热电偶越靠近PCB的直接通道,显示的温度将越能反应区间温度。表一列出的是用于典型PCB装配回流的区间温度和温度确定后,必须输入到炉的控制器。看看手册上其它需要调整的参数,这些参数包括冷却风扇速度、强制空气冲击和惰性气体流量。一旦所有参数输入后,启动机器,炉子稳定后(即,所有实际显示温度接近符合设定参数)可以开始作曲线。下一部将PCB放入传送带,触发测温仪开始记录数据。为了方便,有些测温仪包括触发功能,在一个相对低的温度自动启动测温仪,典型的这个温度比人体温度37°C(98.6°F)稍微高一点。