摘  要：         現(xiàn)代SMT中回流焊技術(shù)與工藝是其核心技術(shù)，在其工藝流程中有一個環(huán)節(jié)是至關(guān)重要的，即溫度控制環(huán)節(jié)。主要從SMT回流焊技術(shù)出發(fā)，針對其工藝流程中的溫度控制技術(shù)進行分析，重點闡述了回流焊各溫區(qū)溫度曲線，詳細介紹了實際溫度曲線的設(shè)置和優(yōu)化處理，為回流焊參數(shù)設(shè)置提供了理論依據(jù)，從而避免了焊接過程中缺陷的發(fā)生，保證了焊接質(zhì)量，提高產(chǎn)品的合格率。希望通過文章的分析，能夠為相關(guān)人士提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：SMT焊接、 回流焊、溫度控制 00 引言

隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展，電子系統(tǒng)微型化、集成化要求越來越高， SMT技術(shù)以及其生產(chǎn)工藝也在不短的改進、推廣與發(fā)展。在電子產(chǎn)品生產(chǎn)中，對SMT技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛，焊接質(zhì)量的好壞直接影響生產(chǎn)的正常進行，最終會影響產(chǎn)品的質(zhì)量及可靠性?；亓骱附邮荢MT技術(shù)中獨特的工藝環(huán)節(jié)和技術(shù)環(huán)節(jié)，也是重要的環(huán)節(jié)，所以對回流焊接技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用是非常重要的。

因為回流焊技術(shù)具有“自定位效應(yīng)”及“再流動”等特點，所以 回流焊工藝 不要求嚴(yán)格的貼裝精度，這樣也就比較容易實現(xiàn)高速度與高度自動化?，F(xiàn)代SMT中對回流焊技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，回流焊又被稱為 再流焊 ，是對提前分配到電路板焊盤上的軟釬焊料重新熔化，最終實現(xiàn)引腳與表面組裝元件焊端與印制電路板焊盤之間機械和電氣連接的軟釬焊。一般回流焊主要分為四個溫度區(qū)。

通常把這個曲線分成四個區(qū)域，分別定義為升溫區(qū)，預(yù)熱恒溫區(qū)，焊接區(qū)， 冷卻區(qū) 。

2.1升溫區(qū)。PCB進入回流焊鏈條，從室溫開始受熱到150℃的區(qū)域叫做升溫區(qū)。升溫區(qū)的時間設(shè)置在60-90S，斜率控制在1-3℃/S之間。

2.2預(yù)熱恒溫區(qū)。預(yù)熱恒溫區(qū)PCB表面溫度由150℃平緩上升至200℃，時間設(shè)置在60S-120S之間。PCB板上各個部分緩緩受到熱風(fēng)加熱，溫度隨時間緩慢上升，斜率在0.3-0.8℃/S之間。

2.3焊接區(qū)。回流區(qū)的溫度最高，SMA進入該區(qū)后迅速升溫，并超出 錫膏 熔點約30-40℃，即板面溫度瞬時達到210-230℃（此溫度又稱之為峰值溫度），時間約為20-30S。

2.4冷卻區(qū)。焊點溫度從液相線開始向下降低的區(qū)段稱為冷卻區(qū)。這一區(qū)域錫膏中的鉛粉已經(jīng)熔化并充分潤濕了被焊接的表面，快速冷卻會得到明亮的焊點并有良好的外形及合適的接觸角。冷卻速率一般為3-10℃/S。

3.1熱電偶使用說明。熱電偶是溫度控制和達到工藝路線的必備工具，分為溫區(qū)熱偶和曲線測試熱偶，溫區(qū)熱偶位于不銹鋼熱風(fēng)加熱室，固定不動，曲線熱偶一般要求與PCB表面連接，否則會導(dǎo)致熱電偶的測量值偏離PCB表面度，從而測試出不適合的溫度曲線。

3.2曲線測試?；亓鳒囟惹€的測試，一般采用能用電路板一同進入爐內(nèi)的爐溫測試儀進行測試，測試后將數(shù)據(jù)通過輸出接口輸入計算機，通過專用測試軟件進行曲線數(shù)據(jù)分析處理，然后打印出溫度曲線。

3.3回流溫度曲線的設(shè)定分析。決定每個區(qū)的溫度設(shè)定，必須要了解實際的區(qū)間溫度不一定就是該區(qū)的顯示溫度。顯示溫度只是該區(qū)內(nèi)熱敏電阻的溫度，如果熱電偶越靠近熱源，顯示的溫度將比區(qū)間溫度高，熱電偶越靠近電路板的直接通道，顯示的溫度將越能反映區(qū)間溫度。實際操作中要了解清楚顯示溫度與實際區(qū)間溫度的關(guān)系。錫膏特性參數(shù)表也是必要的，其包含的信息對溫度曲線至關(guān)重要。如所希望的溫度曲線持續(xù)時間、錫膏活性溫度、合金熔點和所希望的回流最高溫度。大多數(shù)錫膏都能用四個溫區(qū)成功回流，當(dāng)最后的曲線圖盡可能與所希望的圖形相吻合時，應(yīng)該把爐的參數(shù)記錄并儲存以備后用。

4.1升溫區(qū)溫度與時間關(guān)系分析優(yōu)化。該區(qū)的目標(biāo)是在達到兩個特定目的的同時，把板子從室溫盡快地加熱和提升，但快速加熱不能快到造成板子或零件的損壞，也不應(yīng)引起助焊劑溶劑的爆失。對大多數(shù)的助焊劑來說，這些溶劑不會迅速地揮發(fā)，因為它們必須有足夠高的沸點來防止焊膏在印刷過程中變干。通常電路板和元器件的加熱速率為1-3℃/s連續(xù)上升，如果過快會產(chǎn)生熱沖擊，電路板和元器件都可能受損，如陶瓷電容的細微裂紋。而溫度上升太慢，錫膏會感溫過度，溶劑揮發(fā)不充分，影響焊接質(zhì)量。通常零件制造商會推薦加熱速率的極限值，一般都規(guī)定一個最大的值4℃/s以防止熱應(yīng)力造成的零件損壞，更普遍的加熱速率一般是1-3℃/s。

4.2預(yù)熱恒溫區(qū)溫度與時間分析優(yōu)化。預(yù)熱恒溫區(qū)最主要的目的是保證電路板上的全部元件在進入焊接區(qū)之前達到相同的溫度，電路板上的元件吸熱能力通常有很大差別，有時需延長保溫周期，但是太長的保溫周期可能導(dǎo)致助焊劑的喪失，導(dǎo)致在焊接區(qū)器件與焊料無法充分的結(jié)合與潤濕，減弱焊膏的上錫能力，太快的溫度上升速率會導(dǎo)致溶劑的快速氣化，可能引起吹孔、錫珠等缺陷。而過短的保溫周期又無法使活性劑充分發(fā)揮功效，也可能造成整個電路板預(yù)熱溫度的不平衡，從而導(dǎo)致不沾錫、焊后斷開、焊點空洞等缺陷，所以應(yīng)根據(jù)電路板的設(shè)計情況及回流爐的對流加熱能力來決定保溫周期的長短及溫度值。一般保溫區(qū)的溫度在150-200℃之間，上升的速率低于2℃/s，這個區(qū)的加熱時間一般占整個溫度曲線時間的30%～50%。

4.3焊接區(qū)溫度與時間分析優(yōu)化。焊接區(qū)是把電路板帶入鉛錫粉末熔點之上，讓鉛錫粉末微粒結(jié)合成一個錫球并使被焊金屬表面充分潤濕。結(jié)合和潤濕是在助焊劑幫助下進行的，溫度越高助焊劑效率越高，粘度及表面張力則隨溫度的升高而下降，這促使焊錫更快地濕潤。但過高的溫度可能使電路板承受熱損傷，并可能引起鉛錫粉末再氧化加速、焊膏殘留物燒焦、電路板變色、元件失去功能等問題的產(chǎn)生。而過低的溫度會使助焊劑效率低下，可能使鉛錫粉末處于非焊接狀態(tài)而增加生焊、虛焊發(fā)生的幾率，因此應(yīng)通過反復(fù)實驗找到理想的峰值與時間的最佳結(jié)合。在焊接區(qū)曲線的峰值一般為210-230℃，超過鉛錫合金熔點溫度179℃的持續(xù)時間應(yīng)維持在20-30s之間。這個區(qū)的加熱速率一般為1.2-3.5℃/s，加熱時間一般占整個溫度曲線時間的30%～50%。

4.4冷卻區(qū)溫度與時間分析優(yōu)化。冷卻區(qū)焊膏中的鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潤濕了被焊接表面，快速度地冷卻會得到明亮的焊點并有好的外形及合適的接觸角度。緩慢冷卻會使板材溶于焊錫中而生成灰暗和毛糙的焊點，并可能引起沾錫不良以及減弱焊點結(jié)合力的問題。冷卻區(qū)降溫速率一般為3～10℃/s，冷卻至75℃即可，此區(qū)冷卻時間占整個溫度曲線時間的15%左右。

隨著科學(xué)技術(shù)的不短發(fā)展，SMT生產(chǎn)工藝也不斷得到完善，對性價比和生產(chǎn)實際進行綜合的考慮。根據(jù)回流焊原理，設(shè)置及優(yōu)化好合理的溫度曲線是保證焊接質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一。通過對溫度曲線的建立，可以為 回流爐 參數(shù)的設(shè)置提供準(zhǔn)確的理論依據(jù)，不合理的溫度曲線會出現(xiàn)虛焊、立碑、錫球多等焊接缺陷，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。

文章來源：SMT技術(shù)網(wǎng)