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适用于无铅回流焊的温度曲线

Click:     Posted:2017-10-16 14:57:03     Author:安徽广晟德
采用SN/PB共晶焊料的典型回流曲线通常分4个部分,升温—保温—回流—冷却。保温阶段的温度(150±10)℃,回流阶段的温度在 183℃以上,最高峰值上升 30℃-40℃。而无铅焊料的金属熔点明显升高,使经过长期生产实践考验的最佳工艺参数值受到挑战。因此,针对无铅焊料,很多研究推荐下列两种类型的温度曲线。
 
一、梯形无铅温度曲线
梯形无铅回流焊温度曲线
梯形无铅回流焊温度曲线

 
 
这种曲线称为梯形温度曲线,它的主要特点是延长了回流区的峰值时间,使焊件在液相线以上的时间(TAL)从传统的40s-60s,延长到60s-90s,在回流焊的峰值温度处要保持30s-60s/ ( 1# / 时间。图是日本某几所大学联合设计的梯形温度曲线,它在回流区的时间为90s,峰值温度为230℃-240℃,峰值处的保持时间为60s。
 
采用梯形回流焊温度曲线的效果是
 
1、在高温处保持足够的时间,使热容量差异较大的元器件达到热平衡,减少 :;8 焊点的空洞现象;
 
2、由于延长了无铅焊料的液态时间,有利于克服无铅焊料润湿性能下降的弱点。
 
二、渐升式无铅回流焊温度曲线
渐升式无铅回流焊温度曲线
渐升式无铅回流焊温度曲线

 
 
这种曲线称为“帐蓬式”或“三角形式”。它的主要特点是取消了保温阶段,焊件从室温缓慢上升到峰值,从而延长了升温时间,使升温速率可下降到0.8℃/s-2℃/s,但总的工艺时间却不延长(相反可适当缩短)。当然,采用这种温度曲线是有前提的,它必须使用具有良好热传递性能的回流炉,才能使焊件在到达峰值温度时,其表面的温差符合要求。
 
采用渐升式温度曲线的效果是:
 
1、在不增加总时间的前提下,延长升温时间,从而避免因升温速率过快造成元器件的损伤;
 
2、由于温度是线形上升,容易控制,工艺可重复性好;
 
3、由于升温缓慢,使线路板面温差减小,有利于克服无铅焊料导致工艺窗减小的不良因素;
 
4、在采用助焊剂激化温度与无铅合金相匹配的焊膏前提下,可改善可焊性和获得光亮的焊点;
 
5、与传统回流炉相比,能源消耗降低,维修比较简单。
 
当然,选用何种温度曲线,主要应根据无铅焊膏的金属成分的熔点、助焊剂的活性温度、回流炉的结构及功能、焊接对象的热容量等具体情况,其最终目的是在不损坏线路板及元器件的前提下获得可靠的焊接质量。

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