回流溫度曲線(xiàn)的技術(shù)要求對(duì)爐溫曲線(xiàn)測(cè)試儀有著重要的作用,關(guān)系著加工后產(chǎn)品的質(zhì)量,主要有以下三個(gè)技術(shù)要求。
一、冷卻階段
高于焊錫熔點(diǎn)溫度以上的慢冷卻率將導(dǎo)致過(guò)量共界金屬化合物產(chǎn)生,以及在焊接點(diǎn)處易發(fā)生大的晶粒結(jié)構(gòu),使焊接點(diǎn)強(qiáng)度變低,此現(xiàn)象一般發(fā)生在熔點(diǎn)溫度和低于熔點(diǎn)溫度一點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)。
測(cè)試儀快速冷卻將導(dǎo)致元件和基板間太高的溫度梯度,產(chǎn)生熱膨脹的不匹配,導(dǎo)致焊接點(diǎn)與焊盤(pán)的分裂及基板的變形,一般情況下可容許的大冷卻率是由元件對(duì)熱沖擊的容忍度決定的。綜合以上因素,冷卻區(qū)降溫速率一般在4℃/S左右,冷卻至75℃即可。
二、預(yù)熱階段
預(yù)熱是為了使錫水活性化為目的和為了避免浸錫時(shí)進(jìn)行急劇高溫加熱引起部品不具合為目的所進(jìn)行的加熱行為。
預(yù)熱溫度一般設(shè)定在80~160℃范圍內(nèi)使其慢慢升溫(佳曲線(xiàn));而對(duì)于傳統(tǒng)曲線(xiàn)恒溫區(qū)在140~160℃間,注意溫度高則氧化速度會(huì)加快很多(在高溫區(qū)會(huì)線(xiàn)性增大,在150℃左右的預(yù)熱溫度下,氧化速度是常溫下的數(shù)倍,銅板溫度與氧化速度的關(guān)系見(jiàn)附圖)預(yù)熱溫度太低則助焊劑活性化不充分。
預(yù)熱時(shí)間視PCB板上熱容量大的部品、PCB面積、PCB厚度以及所用錫膏性能而定。一般在80~160℃預(yù)熱段內(nèi)時(shí)間為60~120see,由此有效除去焊膏中易揮發(fā)的溶劑,減少對(duì)元件的熱沖擊,同時(shí)使助焊劑充分活化,并且使溫度差變得較小。
預(yù)熱段溫度上升率:就加熱階段而言,溫度范圍在室溫與溶點(diǎn)溫度之間慢的上升率可望減少大部分的缺陷。對(duì)佳曲線(xiàn)而言推薦以0.5~1℃/sec的慢上升率,對(duì)傳統(tǒng)曲線(xiàn)而言要求在3~4℃/sec以下進(jìn)行升溫較好。
三、回流階段
回流曲線(xiàn)的峰值溫度通常是由焊錫的熔點(diǎn)溫度、組裝基板和元件的耐熱溫度決定的。一般小峰值溫度大約在焊錫熔點(diǎn)以上30℃左右(對(duì)于目前Sn63-pb焊錫,183℃熔融點(diǎn),則低峰值溫度約210℃左右)。峰值溫度過(guò)低就易產(chǎn)生接點(diǎn)及潤(rùn)濕不夠,熔融不足而致生半田,一般高溫度約235℃,過(guò)高則環(huán)氧樹(shù)脂基板和塑膠部分焦化和脫層易發(fā)生,再者超額的共界金屬化合物將形成,并導(dǎo)致脆的焊接點(diǎn)(焊接強(qiáng)度影響)。時(shí)間一般設(shè)定在45~90秒之間,此時(shí)間限制需要使用一個(gè)快速溫升率,從熔點(diǎn)溫度快速上升到峰值溫度,同時(shí)考慮元件承受熱應(yīng)力因素,上升率須介于2.5~3.5℃/see之間,且大改變率不可超過(guò)4℃/sec。
綜上所述,回流溫度曲線(xiàn)的冷卻、預(yù)熱以及回流這三個(gè)階段任何一個(gè)階段都足以改變爐溫曲線(xiàn)測(cè)試儀的變化。