PCB科技 - PCB電路板回流焊的原理與管理

1 的分類 PCB電路板回流曲線

一般來說，曲線可以大致分為（1）帶鞍的RSS型（2）不帶鞍的L型（RTS型Rampto Spike）（3）長鞍型（LSP型Low-long Spike），現解釋如下：

（1）帶鞍座式：

從室溫開始，以1-1.5°C/s的速率將步行板加熱至鞍座頭部。 然後使用緩慢上升或恒溫方法，在150-170°C的溫度下，在60到90秒內拉起至鞍座末端。 該部分的主要功能是允許PCB電路板和組件吸收足够的熱量，並且內部和外部溫度相等，以使峰值溫度飆升。 該曲線的峰值溫度約為240±5℃，TAL（高於熔點的持續時間）約為50-80秒，淬火速度為3-4°C/s，總計3-4分鐘。

（2）無鞍型：

溫度在整個過程中呈線性新增，速率控制在0.8-0.9攝氏度/秒之間，峰值溫度一直新增到240±5攝氏度。 L形曲線最好是直的或稍凹的，並且不允許有凸起，以避免厚板表面因板面過熱而起泡。 加熱線的2/3長度不應超過150攝氏度，其他參數同上。

（3）長鞍型：

當PCB電路板需要與多個BGA焊接時，為了减少球中的空隙並為腹部底部的球提供足够的熱量，可以輕輕地延長帶鞍座的鞍座，以趕走內球焊膏中的揮發性成分。 該方法以1.25°C/s的加熱速率開始。 當它到達120°C的第一個鞍座時，需要120-180秒才能到達末端鞍座，然後峰值溫度飆升。 其他參數也與上述相同。

2.mobile profiler的質量和科技

這種必要的溫度計可以拉動的熱電偶數量從4個到36個不等，品牌和價格也相差很大（新臺幣10萬到30萬）。 良好溫度計的記錄器可以記錄的數據應包括：起始段的加熱速率、PCB板的溫差、吸熱段的時間消耗、峰值溫度前的飆升速率、峰值溫度讀數、， 以及熔融錫膏的液體狀態等重要參數，如持續時間（TAL）和最終過程的冷卻速度。

為了實現該任務，溫度計的主盒和內部電池必須耐熱，形狀必須足够平坦，不會被爐口卡住，熱電偶導線本身的熱誤差不得超過±1℃。 溫度測量採樣頻率不應超過每秒1次，記憶體量應足够大，輸出數據還應具有統計控制（SPC）能力，軟體升級應簡單易行。

一般來說，在較大PCB電路板的回流焊中，當然，必須在中間或後緣之前預熱和冷卻引入線的前緣。 此外，板的四個角或邊緣的吸熱和溫昇必須快於中心，囙此連接的熱電偶導線應至少包括這兩個區域。 此外，大型部件的主體也會吸收熱量，導致其引脚的加熱速度比小型無源部件慢。 即使是大BGA腹部底部的熱量也不容易穿透。 此時，腹部底部的PCB必須單獨鑽孔，從底部表面引出的溫度傳感線必須從板的正面焊接，然後在連接BGA時進行量測。 盲點處的溫度。 一些對强熱敏感的部件也應故意粘貼熱電偶導線，作為確定回流曲線的主要條件。

為了避免熱敏元件和高級厚板被强熱損壞，必須使用溫度計找到裝配板上的“最熱點”和“最冷點”。 方法是取另一塊帶有印刷錫膏的測試板，首先以高速（如2m/min）通過回流爐，然後觀察板側面的小無源元件（如電容器）的雙焊盤是否已正確焊接？ 然後再次降低速度（例如，1.5m/min）並嘗試焊接，直到出現第一個焊點，這是整個電路板的最熱點。 然後繼續降低速度（即新增熱量），直到完成大部件的最終焊接，此時該點也已完成，即整個電路板的最冷點。 囙此，在預定的峰值溫度（例如240°C）下，可以嘗試找到組裝板的正確輸送速度。 此時，還可以通過TAL量測錫膏的液態。 通過這種管道，熱敏元件和高級厚板可以是安全的，囙此在回流焊的高熱期間，它們不會被燒壞或表面爆炸。

3、鞍座吸熱管理

根據各種品牌SAC305或SAC3807的錫膏規格，鞍座吸熱所需時間約為60-120秒，溫度從前鞍座上的110-130°C緩慢上升到165-190°C。鞍座是熱的。 當PCB是厚多層板（尤其是高級厚板）時，所攜帶的元件也厚而大，即使安裝的BGA數量不小，4-6級吸熱也將非常關鍵。 厚板內外部和厚件必須完全被熱量吸收，隨後飆升的峰值溫度的快速而强烈的熱量不會因內外溫差大而導致厚板或厚件爆裂。 此時，輪廓必須是帶鞍形或帽檐的回流曲線。

然而, 如果是小板或單板或雙板, 這個 PCB組件 攜帶的大多是小的, 內外溫差不大. 為了爭取生產速度, the heat absorption section can be used to shorten the time and quickly heat up <1 degree Celsius/sec above), 此時鞍座將消失, L形輪廓將像道路沿線的屋頂一樣上下起伏. 然而, 此時回流焊爐本身的質量將受到很大影響. 每個部分的傳熱效率必須高效且均勻, 當電路板瞬間進入並失去溫度時, 其快速準確的補償能力必須快速高效. Do not cause the regional drop to be too large (the partial plate surface should not exceed 4 degree Celsius).

焊膏與曲線的擬合

在一般錫膏配方中，90%（按重量計）為粉末（小球）金屬焊料，10%為有機輔助材料。 除去少量的支撐角金屬（如銻、銦、鍺等），即使主要成分完全相同（如SAC305），錫顆粒的大小和數量的比例不同，其流動性和癒合效能也存在。 差別很大。

As for the liquid duration (TAL) of the molten solder paste, 它還與表面處理的類型和厚度有關 PCB板 待焊接. 通常地, 板中常用的TAL為60 ah 100秒，以减少焊接板和助焊劑的强熱處理. 然而, 仍然需要完成錫膏的癒合和焊接或IMC的良好性. 如果TAL太長, 這會損壞零件和電路板. Even the flux is also carbonized (Charring). 然而, 如果TAL太短, 這顯然會導致熔焊, 錫腐蝕不良或錫膏癒合不足, 導致顆粒外觀損失. 對於要焊接的高熱敏板, 似乎最短的TAL可以從試焊開始, 在不改變各部分熱空氣條件的情况下，通過更方便的行程速度微調，可以找到最合適的焊接條件.