! N% j: U* R$ a6 w( |# L' H9 Z* u% ^接下来必须决定各个区的温度设定,重要的是要了解实际的区间温度不一定就是该区的显示温度。显示温度只是代表区内热敏电偶的温度,如果热电偶越靠近加热源,显示的温度将相对比区间温度较高,热电偶越靠近电路板的直接通道,显示的温度将越能反应区间温度。5 c: G+ q" ?$ N2 P3 x9 Z A
/ C% \ R1 m2 N O0 s# n典型电路板再流区间温度设定 : # z9 E( ?/ i5 J" m* n* E3 P" c! L / M3 c/ q9 Y ^6 l: Z下列数值分别为:区间---区间设定温度---区间未印刷电路板实际温度3 g K! y# K' E/ U- H( X; U
8 Y3 ^! q$ v1 x/ z% ](预热区---210°C---140°C );( 活性区---177°C---150°C );(再流区---250°C---210°C) & L' g0 a @' }* S 0 S2 G' w) ]; F! S. Q9 j图形曲线的形状必须和所希望的相比较,如果形状不协调,则同下面的图形进行比较。选择与实际图形形状最相协调的曲线。 根据实际曲线与标准曲线相比较,进而修改更温区温度最接近理想曲线。 # K" K& O0 m" e7 E9 u. I9 C F/ w$ A1 p$ U0 j
得益于升温-到-再流(RTS)的再流温度曲线 ) S( Y7 }6 b0 {! j, \; y) L3 l/ D$ v. g
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,取决于同志回流焊机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。 & k0 u: I$ w* _( d Z: h5 I: \. d( c1 ?+ B
为什么和什么时候保温 - P4 Y5 ~1 Z1 G- K K8 l. P% [% C! ?! v" V; d+ J: g
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再流温度之前,把装配上所有零件的温度达到均衡,使得所有的零件同时再流。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-再流(RTS)的再流温度曲线。使用 RTS温度曲线一般都会改善湿润应该注意到,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, 。 2 `7 A& z9 g& b% V: E4 f " Y K! D/ D7 A升温-保温-再流 ) @& y1 L; E9 {5 Y+ {3 ` - Q0 _ B G" w/ p升温-保温-再流(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。 + d/ f! A5 b8 r/ W, H. \' q9 b4 I
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。保温区之后,装配板进入再流区,在183° C以上再流时间为60(± 15)秒钟。整个温度曲线应该从45° C到峰值温度215(± 5)° C持续3.5~4分钟。冷却速率应控制在每秒4° C。一般,较快的冷却速率可得到较细的颗粒结构和较高强度与较亮的焊接点。可是,超过每秒4° C会造成温度冲击。9 V Z! I% ^4 [
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升温-到-再流0 Z0 n4 a1 u& ^/ \& w$ o- A
1 ?! N) L: ]6 e, W, I7 y$ W RTS温度曲线可用于任何化学成分或合金,为水溶锡膏和难于焊接的合金与零件所首选。 RTS温度曲线比RSS有几个优点。RTS一般得到更光亮的焊点,可焊性问题很少,因为在RTS温度曲线下再流的锡膏在预热阶段保持住其助焊剂载体。这也将更好地提高湿润性,因此,RTS应该用于难于湿润的合金和零件。8 v- C" ^) t0 I! x: b5 x
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因为RTS曲线的升温速率是如此受控的,所以很少机会造成焊接缺陷或温度冲击。另外,RTS曲线更经济,因为减少了炉前半部分的加热能量。此外,排除RTS的故障相对比较简单,有排除RSS曲线故障经验的操作员应该没有困难来调节RTS曲线,以达到优化的温度曲线效果。' g) w% `" U# m% \
" _$ d, |+ B0 T+ t设定RTS温度曲线( ~& `+ ^1 [( h& c/ j V
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RTS曲线简单地说就是一条从室温到再流峰值温度的温度渐升曲线,RTS曲线温升区其作用是装配的预热区,这里助焊剂被激化,挥发物被挥发,装配准备再流,并防止温度冲击。RTS曲线典型的升温速率为每秒0.6~1.8° C。升温的最初90秒钟应该尽可能保持线性。RTS曲线的升温基本原则是,曲线的三分之二在150° C以下。在这个温度后,大多数锡膏内的活性系统开始很快失效。因此,保持曲线的前段冷一些将活性剂保持时间长一些,其结果是良好的湿润和光亮的焊接点。RTS曲线再流区是装配达到焊锡再流温度的阶段。在达到150° C之后,峰值温度应尽快地达到,峰值温度应控制在215(± 5)° C,液化居留时间为60(± 15)秒钟。液化之上的这个时间将减少助焊剂受夹和空洞,增加拉伸强度。和RSS一样,RTS曲线长度也应该是从室温到峰值温度最大3.5~4分钟,冷却速率控制在每秒4° C。 5 d& V. w. S/ Q4 f9 T: S$ B, ~; j+ L+ X% X" `: n; m
排除RTS曲线的故障& ]) G1 v" Y ?5 u
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排除RSS和RTS曲线的故障,原则是相同的:按需要,调节温度和曲线温度的时间,以达到优化的结果。时常,这要求试验和出错,略增加或减少温度,观察结果。以下是使用RTS曲线遇见的普遍再流问题,以及解决办法。9 |- i; J! k0 G) n
$ Z1 o& ?8 J! b2 ?6 o焊锡球9 a8 \. K& l# P0 p6 E2 F* F2 x
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许多细小的焊锡球镶陷在再流后助焊剂残留的周边上。在RTS曲线上,这个通常是升温速率太慢的结果,由于助焊剂载体在再流之前烧完,发生金属氧化。这个问题一般可通过曲线温升速率略微提高达到解决。焊锡球也可能是温升速率太快的结果,但是,这对RTS曲线不大可能,因为其相对较慢、较平稳的温升。 . h) T5 {* A9 F& x0 n6 {" V/ y9 D7 y4 w( {1 m
焊锡珠 ' f5 [! D, z9 A3 V2 Q& V+ ~' v' S! t% H8 @ s% u
经常与焊锡球混淆,焊锡珠是一颗或一些大的焊锡球,通常落在片状电容和电阻周围。虽然这常常是丝印时锡膏过量堆积的结果,但有时可以调节温度曲线解决。和焊锡球一样,在RTS曲线上产生的焊锡珠通常是升温速率太慢的结果。这种情况下,慢的升温速率引起毛细管作用,将未再流的锡膏从焊锡堆积处吸到元件下面。再流期间,这些锡膏形成锡珠,由于焊锡表面张力将元件拉向机板,而被挤出到元件边。和焊锡球一样,焊锡珠的解决办法也是提高升温速率,直到问题解决。 , Q6 c u; q3 u% J5 }, J* o, z: u& ~/ n: D/ T) K# D) w' r* w! c
熔湿性差 , @( L# l" \: E: g+ H, M 7 A9 t: E) N% C- Y9 |2 y/ ]熔湿性差经常是时间与温度比率的结果。锡膏内的活性剂由有机酸组成,随时间和温度而退化。如果曲线太长,焊接点的熔湿可能受损害。因为使用RTS曲线,锡膏活性剂通常维持时间较长,因此熔湿性差比RSS较不易发生。如果RTS还出现熔湿性差,应采取步骤以保证曲线的前面三分之二发生在150° C之下。这将延长锡膏活性剂的寿命,结果改善熔湿性。 $ ]' n# b1 D: H+ q. K2 K' K$ f! f# N9 ]
焊锡不足% a6 V3 N, M! t" d o
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焊锡不足通常是不均匀加热或过快加热的结果,使得元件引脚太热,焊锡吸上引脚。再流后引脚看到去锡变厚,焊盘上将出现少锡。减低加热速率或保证装配的均匀受热将有助于防止该缺陷。 5 @3 ~& I5 L2 }' ?9 T9 G* G! y% e; A% z9 V1 q R
墓碑2 z2 O! `1 J( i0 z
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墓碑通常是不相等的熔湿力的结果,使得再流后元件在一端上站起来。一般,加热越慢,板越平稳,越少发生。降低装配通过183° C的温升速率将有助于校正这个缺陷。% E) I: b; h& I
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空洞& ^4 S6 a( l0 Y4 ?) {3 {
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空洞是锡点的X光或截面检查通常所发现的缺陷。空洞是锡点内的微小“气泡” ,可能是被夹住的空气或助焊剂。空洞一般由三个曲线错误所引起:不够峰值温度;再流时间不够;升温阶段温度过高。由于RTS曲线升温速率是严密控制的,空洞通常是第一或第二个错误的结果,造成没挥发的助焊剂被夹住在锡点内。这种情况下,为了避免空洞的产生,应在空洞发生的点测量温度曲线,适当调整直到问题解决。( H2 \7 R0 x( N+ R# G
9 i, a Q, q1 e) F' x8 h无光泽、颗粒状焊点 ( s3 d0 [3 ?4 Y' ?2 T 0 @. ]* b4 p$ A# u一个相对普遍的同志回流焊机缺陷是无光泽、颗粒状焊点。这个缺陷可能只是美观上的,但也可能是不牢固焊点的征兆。在RTS曲线内改正这个缺陷,应该将再流前两个区的温度减少5° C;峰值温度提高5° C。如果这样还不行,那么,应继续这样调节温度直到达到希望的结果。这些调节将延长锡膏活性剂寿命,减少锡膏的氧化暴露,改善熔湿能力。" U7 \1 X z/ S2 K9 u" m2 A) {0 v
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烧焦的残留物2 b6 f* `$ _2 P, B3 ~ O
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烧焦的残留物,虽然不一定是功能缺陷,但可能在使用RTS温度曲线时遇见。为了纠正该缺陷,再流区的时间和温度要减少,通常5° C。& W# G; s' |6 W; g