无铅回流焊的温度设定是一个复杂而精细的过程,需要考虑多个因素以确保焊接质量和元器件的寿命。以下是对无铅回流焊温度设定及其影响因素的详细分析:
一、无铅回流焊的特点
1、熔点升高:无铅锡膏的熔点通常超过200℃,高于传统的锡/铅合金的共晶温度(179℃ ~ 183℃)。
2、温度差减小:无铅回流焊时,大/小元器件的温度差小于10℃,而传统锡/铅合金焊接时温度差近30℃。
二、影响无铅回流焊温度设定的因素
1、排风量:回流焊炉的排风量会影响温度曲线的设定,需定时测量并考虑排风量。
2、设备状况:加热区的长度、加热源的材料、回流焊炉的构造和热传导方式等都会影响温度设定。
3、焊膏特性:不同金属含量的焊膏有不同的温度曲线,需按照焊膏供应商提供的温度曲线进行设定。
4、温度传感器位置:若温度传感器位置在发热体内部,设置温度需比实际温度高30℃左右。
5、PCB板元器件密度和大小:元器件的密度、大小以及有无BGA、CSP等特殊元器件都会影响温度设定。
6、PCB板材料:PCB板的材料、厚度、是否多层板、尺寸大小等也是温度设定的重要考虑因素。
三、回流焊曲线调试注意事项
1、提高预热温度:无铅回流焊接时,预热区温度应比传统锡/铅合金再流的预热温度高30℃左右,以减少峰值温度,降低元器件间的温度差。
2、延长预热时间:适当延长预热时间,使被焊元器件温度平滑升到预定的预热温度,避免热冲击。
3、延长再流区梯形温度曲线:在控制最高再流温度的同时,增加再流区温度曲线宽度,延长小热容量元器件的峰值时间。
4、调整温度曲线的一致性:认真调整各测试点温度曲线,使其尽量趋向一致。
四、无铅标准温度曲线设定
1、助焊剂预热阶段:溶锡之前的助焊剂预热温度及时间基本不变。
2、焊接区设定:使用2个以上的回流焊机加热区作为焊接区。第一个加热区用来急速升温,使PCB的表面温度达到无铅锡的溶化温度以上10~20℃;第二个加热区用来保持前一区的熔锡温度,同时增加熔锡时间,形成温度平台。
综上所述,无铅回流焊的温度设定是一个综合考虑多个因素的过程。通过合理的温度曲线设定和调试,可以确保焊接质量,延长元器件的寿命,并提高PCB板的整体性能。