怎樣設(she)定錫膏(gao)回流溫(wen)度曲線(xiàn)?国🔞色一卡2卡3卡4卡在线新区🚩

   在使(shǐ)用表面(mian)貼裝元(yuan)件的印(yìn)刷電路(lù)闆(PCB)裝配(pei)中，要得(dé)到優質(zhi)的焊點(dian)，一條優(yōu)化的回(huí)流溫度(dù)曲線是(shì)最重要(yào)的因素(su)之一。溫(wēn)度曲線(xian)是施加(jia)于電路(lù)裝配上(shàng)的溫度(dù)對時間(jiān)的函數(shu)，當在笛(di)卡爾平(píng)面作圖(tú)時，回流(liú)過程中(zhong)在任何(hé)給定的(de)時間上(shang)，代表PCB上(shang)一個特(tè)定點💛上(shàng)的溫度(du)形🐆成一(yi)條曲線(xiàn)。

   幾個參(can)數影響(xiang)曲線的(de)形狀，其(qi)中最關(guān)鍵的是(shi)傳送帶(dài)速♈度和(hé)每個區(qū)的溫度(du)設定。帶(dài)速決定(ding)機闆暴(bào)露在每(mei)個區所(suo)設定的(de)溫度下(xià)的持續(xù)時間，增(zeng)加持續(xù)時間可(ke)以允許(xǔ)更多時(shi)間使電(diàn)♻️路裝配(pei)📐接近該(gai)區的溫(wēn)度設定(dìng)💰。每個區(qū)所花的(de)持續時(shí)間總和(he)🏃‍♀️決定總(zǒng)共❗的處(chù)理時間(jiān)。

  每個區(qū)的溫度(du)設定影(yǐng)響PCB的溫(wēn)度上升(shēng)速度，高(gao)溫在🍉PCB與(yǔ)區💋的溫(wēn)🚶‍♀️度之間(jiān)産生一(yī)個較大(da)的溫差(cha)。增加區(qu)的設定(ding)✍️溫度允(yun)許機闆(pǎn)更快地(dì)達到給(gei)定溫度(du)。因此，必(bì)須作出(chū)一個圖(tú)形來決(jué)定PCB的溫(wēn)度曲線(xiàn)😄。接下來(lai)是這個(gè)步驟的(de)輪廓，用(yong)以🙇🏻産生(sheng)和優化(huà)圖形。

   在(zai)開始作(zuò)曲線步(bu)驟之前(qian)，需要下(xia)列設備(bei)和輔助(zhu)工💜具：溫(wen)✊度曲線(xiàn)儀、熱電(diàn)偶、将熱(rè)電偶附(fù)着于PCB的(de)工具和(he)錫膏參(can)數表。可(kě)從大多(duo)數主要(yao)的電子(zi)工具供(gòng)應商♊買(mǎi)到溫度(dù)曲線附(fu)件工具(ju)箱，這工(gong)具箱使(shǐ)得作曲(qu)線❤️方便(bian)，因爲它(ta)包含全(quan)部所需(xu)的附件(jian)(除了曲(qu)線儀本(ben)身)。

   現在(zài)許多回(hui)流焊機(ji)器包括(kuò)了一個(ge)闆上測(ce)溫儀，甚(shèn)至一些(xie)較小的(de)、便宜的(de)台面式(shì)爐子。測(ce)溫儀一(yī)般分爲(wèi)兩類：實(shí)時測📐溫(wēn)儀📞，即時(shí)☎️傳送溫(wen)度/時間(jian)數據和(he)作出圖(tú)形；而另(lìng)一種測(cè)溫儀采(cǎi)樣儲存(cun)數據，然(rán)後上載(zǎi)到計算(suan)機。

  熱電(dian)偶必須(xū)長度足(zu)夠，并可(ke)經受典(dian)型的爐(lu)膛溫度(du)。一✨般🔞較(jiao)小直🌐徑(jing)的熱電(diàn)偶，熱質(zhì)量小響(xiang)應快，得(dé)到的結(jie)果精确(que)㊙️。

   有幾種(zhǒng)方法将(jiāng)熱電偶(ou)附着于(yu)PCB，較好的(de)方法是(shì)使用🤟高(gāo)溫⛹🏻‍♀️焊錫(xī)如銀/錫(xi)合金，焊(hàn)點盡量(liàng)最小。

   另(lìng)一種可(ke)接受的(de)方法，快(kuài)速、容易(yi)和對大(dà)多數應(ying)用足♌夠(gou)準㊙️确，少(shǎo)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量的熱(re)化合物(wù)(也叫熱(re)導膏或(huò)熱油脂(zhī))斑點覆(fu)蓋住熱(rè)電偶，再(zài)用高溫(wen)膠帶(如(ru)Kapton)粘住。

   還(hai)有一種(zhǒng)方法來(lái)附着熱(rè)電偶，就(jiù)是用高(gao)溫膠，如(ru)氰基丙(bing)烯酸鹽(yan)粘合劑(jì)，此方法(fa)通常沒(méi)有其它(tā)方法可(ke)☔靠。

   附着(zhe)的位置(zhi)也要選(xuan)擇，通常(chang)最好是(shi)将熱電(dian)偶尖附(fù)着在PCB焊(han)盤和相(xiang)應的元(yuan)件引腳(jiao)或金屬(shǔ)端之間(jiān)。

 

   
  ( 圖一、将(jiāng)熱電偶(ǒu)尖附着(zhe)在PCB焊盤(pan)和相應(ying)的元件(jian)引腳或(huò)金💘屬端(duān)之間)

   錫(xī)膏特性(xing)參數表(biao)也是必(bi)要的，其(qi)包含的(de)信息對(duì)溫度曲(qu)線是🌈至(zhì)關重要(yào)的，如：所(suǒ)希望的(de)溫度曲(qǔ)線持續(xu)時間、錫(xi)膏活性(xing)溫度、合(he)金熔點(diǎn)和所希(xī)望的回(huí)流最🏃‍♂️高(gāo)溫度🚩。

   開(kai)始之前(qian)，必須理(li)想的溫(wen)度曲線(xiàn)有個基(ji)本的認(rèn)識。理🔅論(lùn)上🐆理想(xiǎng)的曲線(xiàn)由四個(gè)部分或(huò)區間組(zu)成，前面(mian)三個區(qū)加熱、最(zuì)♋後一個(ge)區冷卻(que)。爐的溫(wēn)區越多(duo)，越能使(shǐ)溫度曲(qu)線的🚶輪(lún)廓達到(dao)更準确(què)和接近(jìn)設定。大(dà)多數錫(xī)膏都能(néng)用四個(gè)基本溫(wēn)區成功(gōng)回流。

   ( 圖(tu)二、理論(lùn)上理想(xiang)的回流(liú)曲線由(you)四個區(qū)組成，前(qián)面三個(gè)💜區加熱(re)、最後一(yī)個區冷(leng)卻)

   預熱(rè)區，也叫(jiào)斜坡區(qu)，用來将(jiāng)PCB的溫度(dù)從周圍(wei)環境溫(wēn)度提🏃🏻升(shēng)到所須(xū)的活性(xing)溫度。在(zai)這個區(qu)，産品的(de)溫度以(yi)不超過(guo)每秒☎️2~5°C速(sù)度連續(xù)上升，溫(wen)度升得(de)太快會(huì)引起某(mou)些缺陷(xiàn)，如陶瓷(cí)電🔴容的(de)細微裂(lie)紋，而溫(wen)度上升(shēng)太慢，錫(xī)膏會感(gǎn)溫過㊙️度(dù)，沒有足(zú)夠的時(shi)間使PCB達(dá)到活💃性(xìng)溫度。爐(lú)的預熱(rè)區一般(bān)占整個(ge)加熱通(tong)道長度(du)的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻25~33%。

   活性(xing)區，有時(shi)叫做幹(gan)燥或浸(jin)濕區，這(zhè)個區一(yi)般占加(jia)熱通道(dào)♈的33~50%，有💃兩(liang)個功用(yòng)，第一是(shì)，将PCB在相(xiàng)當穩定(dìng)的溫☂️度(du)下感溫(wēn)，允許不(bú)同質量(liang)㊙️的元件(jian)在溫度(dù)上同質(zhì)，減少它(tā)們的相(xiang)當溫差(cha)。第二個(gè)功能是(shi)，允🌈許助(zhu)焊劑活(huó)性化，揮(hui)發性的(de)物質從(cóng)錫膏中(zhong)☀️揮發。一(yi)般普遍(bian)的活🌈性(xing)溫度範(fan)圍是120~150°C，如(rú)果活性(xìng)區的溫(wēn)度設定(ding)太高，助(zhu)焊⛱️劑沒(méi)有足夠(gou)的時間(jiān)活性化(hua)，溫度曲(qu)線的斜(xié)率💋是一(yi)個向上(shàng)遞增的(de)斜率。雖(sui)然有的(de)錫膏💋制(zhi)造商允(yun)許活性(xìng)化期間(jiān)一些溫(wen)度👄的增(zeng)加，但是(shì)理想的(de)曲線要(yào)求相當(dang)平穩🤞的(de)溫度，這(zhe)樣使得(dé)PCB的溫度(du)在活性(xing)區開始(shi)和結束(shù)時是相(xiang)等☂️的。市(shì)面上有(you)的爐子(zi)不🙇🏻能維(wéi)持平💘坦(tan)的活性(xing)溫度曲(qu)線，選擇(zé)⭕能維持(chi)平坦的(de)活性溫(wen)度曲線(xiàn)的爐子(zǐ)，将提高(gāo)可焊接(jie)性能❤️，使(shi)用者有(you)一個較(jiào)大的處(chu)理💰窗口(kou)。

   回流區(qū)，有時叫(jiao)做峰值(zhi)區或最(zui)後升溫(wēn)區。這個(gè)區的作(zuo)用是👨‍❤️‍👨将(jiang)PCB裝配的(de)溫度從(cóng)活性溫(wēn)度提高(gao)到所推(tuī)薦的峰(feng)值溫度(dù)。活性溫(wēn)度總是(shi)比合金(jin)的熔點(diǎn)溫度低(dī)一點，而(er)峰值溫(wēn)度總是(shi)在熔點(dian)上。典型(xíng)的峰值(zhi)溫度範(fàn)圍是205~230°C，這(zhè)個區的(de)溫度設(she)定太㊙️高(gāo)會使其(qi)溫升斜(xié)率超過(guò)每秒2~5°C，或(huo)達到回(huí)流峰值(zhí)溫度比(bi)推🐆薦的(de)高。這種(zhong)情況可(ke)能引起(qi)PCB的過分(fèn)卷曲、脫(tuō)層或燒(shao)損，并損(sun)害元件(jian)的完整(zheng)性。

   今天(tiān)，最普遍(biàn)使用的(de)合金是(shì)Sn63/Pb37，這種比(bi)例的錫(xī)和鉛使(shi)得該💃合(hé)金共📧晶(jīng)。共晶合(he)金是在(zài)一個特(te)定溫度(du)下熔化(huà)的合金(jīn)💋，非共晶(jīng)合金有(you)一個熔(róng)化的範(fan)圍，而不(bú)是熔點(diǎn)，有時叫(jiào)做❗塑性(xìng)裝态。本(ben)文所述(shù)的所有(yǒu)例子都(dōu)是指共(gong)晶錫/鉛(qian)，因爲其(qí)使用廣(guang)泛，該合(hé)金的熔(róng)點爲🧑🏽‍🤝‍🧑🏻183°C。

   理(li)想的冷(lěng)卻區曲(qǔ)線應該(gāi)是和回(huí)流區曲(qǔ)線成鏡(jìng)像關系(xì)。越是靠(kao)近這種(zhong)鏡像關(guan)系，焊點(dian)達到固(gu)态的結(jie)構越緊(jǐn)密，得到(dào)焊接點(diǎn)的質量(liàng)越高，結(jie)合完整(zheng)性越好(hǎo)。

   作溫度(dù)曲線的(de)第一個(gè)考慮參(cān)數是傳(chuán)輸帶的(de)速度設(shè)定，該設(she)定将決(jue)定PCB在加(jiā)熱通道(dào)所花的(de)時間。典(diǎn)型的錫(xi)👄膏制造(zao)廠⛱️參數(shu)要求3~4分(fen)鍾的加(jiā)熱曲線(xiàn)，用總的(de)加熱通(tōng)👣道長度(dù)除以總(zong)的加熱(re)感溫時(shi)⁉️間，即爲(wei)準确的(de)傳輸帶(dai)速度，例(li)如，當錫(xi)膏要求(qiu)四分鍾(zhong)的加熱(rè)時間，使(shǐ)用六英(ying)尺加熱(rè)通道❄️長(zhǎng)度，計算(suàn)爲：6 英尺(chǐ) ÷ 4 分鍾 = 每(mei)分鍾 1.5 英(ying)尺 = 每分(fèn)鍾 18 英寸(cun)。

   接下來(lái)必須決(jué)定各個(gè)區的溫(wēn)度設定(ding)，重要的(de)是要了(le)解❤️實際(ji)👉的區間(jiān)溫度不(bú)一定就(jiù)是該區(qū)的顯示(shi)溫度。顯(xian)示溫度(du)隻是代(dai)🔅表區内(nei)熱敏電(dian)偶的溫(wen)度，如果(guo)熱電偶(ou)越靠近(jin)加熱源(yuan)，顯示的(de)溫度将(jiāng)相對比(bi)區間溫(wēn)度較高(gāo)，熱電偶(ǒu)越靠近(jìn)PCB的直接(jiē)通道，顯(xian)♌示的溫(wen)度将越(yuè)能反應(ying)區間溫(wen)度。明智(zhi)的是向(xiang)爐子制(zhì)造商咨(zī)詢了解(jie)清楚顯(xiǎn)🔞示溫度(du)和實際(jì)🔞區間溫(wen)度的關(guān)系。本文(wén)中将考(kao)🤞慮的是(shì)區間溫(wen)度而不(bú)是顯示(shì)溫度。表(biǎo)一列出(chu)的是用(yòng)于典型(xing)PCB裝配回(hui)流的區(qū)間溫🈲度(dù)設定。

   表(biao)一、典型(xíng)PCB回流區(qu)間溫度(du)設定

區間(jiān)	區(qu)間溫度(du)設定	區間(jian)末實際(jì)闆溫
預熱(re)	210°C (410°F)	140°C (284°F)
活性	177°C (350°F)	150°C (302°F)
回(hui)流	250°C (482°C)	210°C (482°F)

  速(sù)度和溫(wēn)度确定(dìng)後，必須(xu)輸入到(dào)爐的控(kong)制器。看(kan)看手冊(ce)上其它(ta)需要調(diào)整的參(can)數，這些(xie)參數包(bāo)括冷卻(què)🏃風扇速(sù)度、強制(zhi)空氣沖(chòng)擊和惰(duo)性氣體(ti)流量。一(yi)旦所有(yǒu)參數輸(shu)入後，啓(qǐ)動機器(qi)，爐子穩(wěn)定後(即(jí)，所有實(shí)際顯示(shi)溫度接(jie)近符合(hé)設定參(can)數📐)可以(yǐ)開始作(zuo)曲線。下(xià)🐕一部将(jiāng)PCB放入傳(chuan)送帶，觸(chu)發測溫(wēn)儀開始(shǐ)記錄數(shù)據。爲了(le)方便，有(yǒu)些測溫(wēn)儀包括(kuò)觸發功(gōng)能，在一(yi)個相💜對(duì)低的溫(wēn)度自動(dong)啓動測(ce)溫儀，典(diǎn)型的這(zhè)個溫度(du)比人體(ti)溫💚度37°C(98.6°F)稍(shao)微高一(yi)點。例☀️如(ru)，38°C(100°F)的自動(dong)觸發器(qì)，允許測(cè)溫儀幾(jǐ)乎在PCB剛(gang)放入傳(chuan)送帶進(jìn)入爐時(shí)開始工(gōng)作，不至(zhi)于🌈熱電(dian)偶在人(rén)手上👌處(chù)理時産(chǎn)生誤觸(chu)發。

   一旦(dan)最初的(de)溫度曲(qu)線圖産(chan)生，可以(yǐ)和錫膏(gao)制造商(shang)推薦的(de)曲線或(huò)圖二所(suǒ)示的曲(qu)線進行(háng)比較。

  首(shou)先，必須(xu)證實從(cóng)環境溫(wēn)度到回(hui)流峰值(zhí)溫度的(de)總時間(jian)和所希(xī)望的加(jiā)熱曲線(xian)居留時(shi)間相協(xie)調，如果(guǒ)太長，按(an)比例地(dì)增加傳(chuan)送帶速(su)度，如果(guǒ)太短，則(zé)相反。

   下(xià)一步，圖(tú)形曲線(xian)的形狀(zhuang)必須和(hé)所希望(wàng)的相比(bǐ)較(圖⛷️二(èr))，如果形(xíng)狀不協(xié)調，則同(tóng)下面的(de)圖形(圖(tu)三~六)進(jìn)💋行比較(jiào)。選擇與(yu)實際圖(tu)形形狀(zhuang)最相協(xie)調的曲(qu)線。應🧡該(gāi)考慮🆚從(cong)左道🔱右(you)(流程順(shun)序)的‼️偏(piān)差，例🧑🏽‍🤝‍🧑🏻如(ru)，如果預(yu)熱和回(huí)流區❌中(zhong)存在差(cha)異，首先(xian)将預熱(re)區的差(cha)異調正(zheng)🈲确，一般(bān)最好每(mei)次調一(yi)個參數(shu)，在作進(jin)一步調(diao)整之前(qian)運行這(zhe)個曲線(xiàn)設定。這(zhè)是因爲(wèi)一個給(gěi)定區的(de)改🔞變也(yě)将影響(xiang)随後區(qu)的結果(guǒ)。我們也(ye)建議新(xīn)手所作(zuò)的調整(zheng)幅度相(xiang)當較小(xiao)一點。一(yi)旦在特(tè)定的爐(lu)上取得(dé)經驗，則(ze)會有較(jiào)好的❗“感(gǎn)覺”來作(zuò)多大幅(fú)度的⭕調(diào)整。

圖三(sān)、預熱不(bu)足或過(guo)多的回(huí)流曲線(xian)

圖四、活(huó)性區溫(wēn)度太高(gao)或太低(dī)

圖五、回(hui)流太多(duō)或不夠(gou)

圖六、冷(leng)卻過快(kuai)或不夠(gou)

   當最後(hòu)的曲線(xiàn)圖盡可(kě)能的與(yǔ)所希望(wang)的圖形(xíng)相吻合(hé)，應該把(ba)爐的參(can)數記錄(lu)或儲存(cun)以備後(hou)用。雖然(ran)這個過(guo)程開始(shǐ)很慢和(hé)費力🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，但(dàn)最終可(ke)以取得(de)熟練和(hé)🐅速度，結(jie)果得到(dào)高品質(zhì)的PCB的高(gao)🈲效率的(de)生産。

   文(wen)章整理(li)：昊瑞電(dian)子/