無鉛回流焊的溫度設定是一個復雜而精細的過程,需要考慮多個因素以確保焊接質量和元器件的壽命。以下是對無鉛回流焊溫度設定及其影響因素的詳細分析:
一、無鉛回流焊的特點
1、熔點升高:無鉛錫膏的熔點通常超過200℃,高于傳統的錫/鉛合金的共晶溫度(179℃ ~ 183℃)。
2、溫度差減小:無鉛回流焊時,大/小元器件的溫度差小于10℃,而傳統錫/鉛合金焊接時溫度差近30℃。
二、影響無鉛回流焊溫度設定的因素
1、排風量:回流焊爐的排風量會影響溫度曲線的設定,需定時測量并考慮排風量。
2、設備狀況:加熱區的長度、加熱源的材料、回流焊爐的構造和熱傳導方式等都會影響溫度設定。
3、焊膏特性:不同金屬含量的焊膏有不同的溫度曲線,需按照焊膏供應商提供的溫度曲線進行設定。
4、溫度傳感器位置:若溫度傳感器位置在發熱體內部,設置溫度需比實際溫度高30℃左右。
5、PCB板元器件密度和大小:元器件的密度、大小以及有無BGA、CSP等特殊元器件都會影響溫度設定。
6、PCB板材料:PCB板的材料、厚度、是否多層板、尺寸大小等也是溫度設定的重要考慮因素。
三、回流焊曲線調試注意事項
1、提高預熱溫度:無鉛回流焊接時,預熱區溫度應比傳統錫/鉛合金再流的預熱溫度高30℃左右,以減少峰值溫度,降低元器件間的溫度差。
2、延長預熱時間:適當延長預熱時間,使被焊元器件溫度平滑升到預定的預熱溫度,避免熱沖擊。
3、延長再流區梯形溫度曲線:在控制最高再流溫度的同時,增加再流區溫度曲線寬度,延長小熱容量元器件的峰值時間。
4、調整溫度曲線的一致性:認真調整各測試點溫度曲線,使其盡量趨向一致。
四、無鉛標準溫度曲線設定
1、助焊劑預熱階段:溶錫之前的助焊劑預熱溫度及時間基本不變。
2、焊接區設定:使用2個以上的回流焊機加熱區作為焊接區。第一個加熱區用來急速升溫,使PCB的表面溫度達到無鉛錫的溶化溫度以上10~20℃;第二個加熱區用來保持前一區的熔錫溫度,同時增加熔錫時間,形成溫度平臺。
綜上所述,無鉛回流焊的溫度設定是一個綜合考慮多個因素的過程。通過合理的溫度曲線設定和調試,可以確保焊接質量,延長元器件的壽命,并提高PCB板的整體性能。