回流焊接工艺的经典PCB温度曲线模板

回流焊温度曲线RSSRTS回流焊的回流焊接温度曲线许多旧式的炉倾向于以不同速率来加热一个装配上的不同零件，取决于回流焊接的零件和线路板层的颜色和质地。

一个装配上的某些区域可以达到比其它区域高得多的温度，这个温度变化叫做装配的D T。

如果D T大，装配的有些区域可能吸收过多热量，而另一些区域则热量不够。

这可能引起许多焊接缺陷，包括焊锡球、不熔湿、损坏元件、空洞和烧焦的残留物。

大多数新式的回流焊接炉，叫做强制对流式，将热空气吹到装配板上或周围。

这种炉的一个优点是可以对装配板逐渐地和一致地提供热量，不管零件的颜色和质地。

虽然，由于不同的厚度和元件密度，热量的吸收可能不同，但强制对流式炉逐渐地供热，其D T没有太大的差别。

另外，这种炉可以严格地控制给定温度曲线的最高温度和温度速率，其提供了更好的区到区的稳定性，和一个更受控的回流过程。

为什么和什么时候保温保温区的唯一目的是减少或消除大的D T。

保温应该在装配达到焊锡回流温度之前，把装配上所有零件的温度达到均衡，使得所有的零件同时回流。

由于保温区是没有必要的，因此温度曲线可以改成线性的升温-到-回流(RTS)的回流温度曲线。

应该注意到，保温区一般是不需要用来激化锡膏中的助焊剂化学成分。

这是工业中的一个普遍的错误概念，应予纠正。

当使用线性的RTS温度曲线时，大多数锡膏的化学成分都显示充分的湿润活性。

事实上，使用RTS温度曲线一般都会改善湿润。

升温-保温-回流(RSS)温度曲线可用于RMA或免洗化学成分，但一般不推荐用于水溶化学成分，因为RSS保温区可能过早地破坏锡膏活性剂，造成不充分的湿润。

使用RSS温度曲线的唯一目的是消除或减少D T。

如图一所示，RSS温度曲线开始以一个陡坡温升，在90秒的目标时间内大约150° C，最大速率可达2~3° C。

随后，在150~170° C之间，将装配板保温90秒钟；装配板在保温区结束时应该达到温度均衡。

真空回流焊的工艺曲线一、概述真空回流焊是一种高效的电子元器件焊接工艺，其主要特点是在真空环境下进行焊接，可以有效避免氧化和污染，提高焊接质量。

本文将详细介绍真空回流焊的工艺曲线。

二、设备准备1. 真空回流炉2. 氮气气源3. 氢气气源4. 氧化锡膏5. PCB板和元器件三、工艺步骤1. 准备PCB板和元器件：将元器件按照设计要求放置在PCB板上，并进行初步检查，确保没有错位或损坏。

2. 上锡：使用自动上锡机或手动上锡笔，在PCB板的焊盘上涂抹适量的氧化锡膏。

3. 贴片：将元器件贴到涂有氧化锡膏的焊盘上，并使用贴片机进行对位精调。

4. 烘干：将贴好元器件的PCB板送入预热室进行烘干，使得氧化锡膏中的挥发物质完全挥发掉。

5. 进入真空室：将经过预热的PCB板送入真空室，并进行真空抽气，将室内压力降至10^-3Pa以下。

6. 回流焊接：在真空室中，使用氮气和氢气进行保护，并对PCB板进行加热，使得焊膏熔化并与元器件焊接。

7. 冷却：在回流焊接完成后，将PCB板送入冷却区域进行冷却，使得焊点固化并达到最终强度。

四、工艺曲线1. 真空回流炉温度曲线真空回流炉温度曲线是指在真空环境下，随着时间的变化，炉内温度的变化情况。

一般来说，在回流焊接过程中需要先进行预热、加热、保温和冷却四个阶段。

预热阶段主要是为了将水分和挥发物质从PCB 板和元器件中挥发掉；加热阶段主要是为了将焊膏加热至液态并与元器件完成焊接；保温阶段主要是为了让焊点充分固化；冷却阶段主要是为了让焊点快速降温并达到最终强度。

不同的PCB板和元器件需要不同的温度曲线，一般需要根据实际情况进行调整。

2. 气氛曲线气氛曲线是指在真空回流焊过程中，随着时间的变化，炉内气氛的变化情况。

在真空环境下进行焊接时，需要使用保护气体来避免元器件受到氧化或污染。

一般来说，在预热阶段和加热阶段中使用氮气进行保护，而在保温和冷却阶段中则使用纯净的氢气。

保护气体的流量和压力需要根据实际情况进行调整。

回流焊接温度曲线作温度曲线(profiling)是确定在回流整个周期内印刷电路板(PCB)装配必须经受的时刻/温度关系的过程。

它决定于锡膏的特性，如合金、锡球尺寸、金属含量和锡膏的化学成分。

装配的量、表面几何形状的复杂性和基板导热性、以及炉给出足够热能的能力，所有都阻碍发热器的设定和炉传送带的速度。

炉的热传播效率，和操作员的经验一起，也阻碍反复试验所得到的温度曲线。

锡膏制造商提供差不多的时刻/温度关系资料。

它应用于特定的配方，通常可在产品的数据表中找到。

但是，元件和材料将决定装配所能忍受的最高温度。

涉及的第一个温度是完全液化温度(full liquidus temperature)或最低回流温度(T1)。

这是一个理想的温度水平，在这点，熔化的焊锡可流过将要熔湿来形成焊接点的金属表面。

它决定于锡膏内特定的合金成分，但也可能受锡球尺寸和其它配方因素的阻碍，可能在数据表中指出一个范围。

对Sn63/Pb37，该范围平均为200 ~ 225°C。

对特定锡膏给定的最小值成为每个连接点必须获得焊接的最低温度。

那个温度通常比焊锡的熔点高出大约15 ~ 20°C。

(只要达到焊锡熔点是一个常见的错误假设。

)回流规格的第二个元素是最脆弱元件(MVC, most vulnerable component)的温度(T2)。

正如其名所示，MVC确实是装配上最低温度“痛苦”忍耐度的元件。

从这点看，应该建立一个低过5°C的“缓冲器”，让其变成MVC。

它可能是连接器、双排包装(DIP, dual in-line package)的开关、发光二极管(LED, light emitting diode)、或甚至是基板材料或锡膏。

MVC是随应用不同而不同，可能要求元件工程人员在研究中的关心。

在建立回流周期峰值温度范围后，也要决定贯穿装配的最大同意温度变化率(T2-T1)。

是否能够保持在范围内，取决于诸如表面几何形状的量与复杂性、装配基板的化学成分、和炉的热传导效率等因素。

PCB回流焊温度曲线设定优化回流焊接技术是现代电子产品组装工艺中最常用的技术，而回流焊温度曲线的设置是PCB组件回流焊接过程中最关键的技术。

本文描述回流焊温度曲线设置和优化的一些方法和技术探讨。

1 前言电子工业常被称为是成熟的工业，而PCB的回流焊接工艺被认为是一种非常成熟的技术，但是新的挑战也不断出现。

例如：现有的元件尺寸从01005到50mmX50mm的都有，且分布在组装密度非常高的双面PCB上。

所选器件的布局、元件尺寸、封装形式和热容以及不同的热敏感元件的最大允许温度和不同配方的焊料和焊剂等问题。

没有考虑上述问题的回流焊温度曲线会产生不可接受的焊点、失效的元件和整体更低的可靠性。

所以对回流焊温度曲线设置和优化进行探讨是非常有必要的。

以最常用的无铅锡膏Sn96.5Ag3.0Cu0.5锡银铜合金为例，介绍理想的回流焊温度曲线设定优化方案和分析其原理。

图1所示为典型的SAC305合金无铅锡膏回流焊温度曲线图。

构成曲线的每一个点代表了对应PCB上测温点在过炉时相应时间测得的温度，把这些点连接起来，就得到了连续变化的曲线。

也可以看做PCB上测试点的温度在炉子内随着时间变化的过程。

通常把这个曲线分成4个区域，就得到了PCB在通过回流焊时某一个区域所经历的时间。

在这里斜率的概念是表示PCB受热后升温的速率，它是温度曲线中重要的工艺参数。

图中A、B、C、D四个区段，分别为定义为A：升温区，B：预热恒温区（保温区或活化区），C：回流焊接区（焊接区或Reflow区），D：冷却区。

2 升温区APCB进入回流焊链条或网带，从室温开始受热到150℃的区域叫做升温区。

升温区的时间设置在60-90秒，斜率控制在1-3之间。

此区域内PCB板上的元器件温度相对较快的线性上升，锡膏中的低沸点溶剂开始部分挥发。

若斜率太大，升温速率过快，锡膏势必由于低沸点溶剂的快速挥发或者水气迅速沸腾而发生飞溅，从而在炉后发生“锡珠”缺陷。

过大的斜率也会由于热应力的原因造成例如陶瓷电容微裂、PCB板变形曲翘、BGA内部损坏等机械损伤。