温度曲线的热过程分析

 回流焊接中,焊膏的热过程与元器件的热变形过程是比较复杂的,特别是焊膏的热过程,至今也有些问题还没有完全搞清楚。但根据一般的经验,我们可以把它分为5个阶段:即预热升温→预热保温→焊接升温→焊接→冷却.
   下面我们对各个阶段进行一下具体分析:  预热(升温和保温)阶段:传统式的温度曲线有明显的两个阶段(升温、均温),而“帐篷”型的温度曲线基本是一个缓慢的升温过程。不论是哪种曲线,预热过程主要解决三个问题:使大部分溶剂挥发,助焊剂活化和去除被焊接面的氧化物,使pcba在焊接升温前达到热平衡。
  这个阶段温度曲线的设计,主要考虑的是pcba的热平衡问题和焊膏的飞溅问题。
  焊接升温阶段:一些问题容易被忽略,但事实上对焊接质量的影响还是比较大的,比如立碑、芯吸、焊剂飞溅等缺点大都发生在此阶段;特别是在无铅焊接工艺条件下,更是如此!从减少焊接缺点的角度,我们希望这个阶段的升温速度越小越好。 焊接阶段:主要完成三项任务:所有焊点达到焊接需要的相当低温度;焊料与被焊材料元素扩散,形成金属间化合物(imc);大尺寸元件达到热平衡,减少冷却后焊点的应力。完成这三项任务需要的条件就是焊接的峰值温度与时间必须足够。回流焊接大部分的缺点产生都在这个阶段,具体来说就是温度和时间设置上存在问题。
  冷却阶段:对焊点的组织形态有很大的影响。我们知道,金属的凝固速度越小,其晶体组织越粗,性能也越差。根据有关的文献介绍,合适的冷却速率大概为3~6℃/秒;但实际上,大部分靠过滤焊剂后的回用风进行冷却的回流焊炉,其相当大冷却速率也就是2℃/秒左右。
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