“正确的温度曲线将保证高质量的焊接锡点。”
约翰 . 希罗与约翰 . 马尔波尤夫 ( 美 )
在使用表面贴装组件的印刷电路板 (PCB) 装配中,要得到优质的焊点,一条优化的回流温度曲线是最重要的因素之一。温度曲线是施加于电路装配上的温度对时间的函数,当在笛卡尔平面作图时,回流过程中在任何给定的时间上,代表 PCB 上一个特定点上的温度形成一条曲线。
几个参数影响曲线的形状,其中最关键的是传送带速度和每个区的温度设定。带速决定机板暴露在每个区所设定的温度下的持续时间,增加持续时间可以允许更多时间使电路装配接近该区的温度设定。每个区所花的持续时间总和决定总共的处理时间。
每个区的温度设定影响 PCB 的温度上升速度,高温在 PCB 与区的温度之间产生一个较大的温差。增加区的设定温度允许机板更快地达到给定温度。因此,必须作出一个图形来决定 PCB 的温度曲线。接下来是这个步骤的轮廓,用以产生和优化图形。
在开始作曲线步骤之前,需要下列设备和辅助工具:温度曲线仪、热电偶、将热电偶附着于 PCB 的工具和锡膏参数表。可从大多数主要的电子工具供货商买到温度曲线附件工具箱,这工具箱使得作曲线方便,因为它包含全部所需的附件 ( 除了曲线仪本身 ) 。
现在许多回流焊机器包括了一个板上测温仪,甚至一些较小的、便宜的台面式炉子。测温仪一般分为两类:实时测温仪,实时传送温度 / 时间数据和作出图形;而另一种测温仪采样储存数据,然后上载到计算机。
热电偶必须长度足够,并可经受典型的炉膛温度。一般较小直径的热电偶,热质量小响应快,得到的结果精确。
有几种方法将热电偶附着于 PCB ,较好的方法是使用高温焊锡如银 / 锡合金,焊点尽量最小。
另一种可接受的方法,快速、容易和对大多数应用足够准确,少量的热化合物 ( 也叫热导膏或热油脂 ) 斑点覆盖住热电偶,再用高温胶带 ( 如 Kapton) 粘住。
还有一种方法来附着热电偶,就是用高温胶,如氰基丙烯酸盐粘合剂,此方法通常没有其它方法可靠。
附着的位置也要选择,通常最好是将热电偶尖附着在 PCB 焊盘和相应的组件引脚或金属端之间。
( 图一、将热电偶尖附着在 PCB 焊盘和相应的组件引脚或金属端之间 )
锡膏特性参数表也是必要的,其包含的信息对温度曲线是至关重要的,如:所希望的温度曲线持续时间、锡膏活性温度、合金熔点和所希望的回流最高温度。