回焊锡膏(Reflow solder paste)是在smt工业组装上在基板上形成焊接点的主要方法。通常,处理得当时,回流程序具有高良率,高可靠度和低成本的优点.回焊温度曲线是决定焊接缺陷的重要因素。 本文的温度曲线所讨论的焦点在典型助焊剂系统所使用的共溶金属sn-pb焊膏。对有其它焊锡合金的锡膏。或有较多限制的助焊系统而言。虽然缺陷结构和主要的最佳化是相同的,但重点和合成的最佳温度曲线不同。几个例子讨论如下: 1 低温焊膏的温度曲线 对低溶点焊锡合金如Bi58sn42(溶点138摄氏度)而言使用低温的温度曲线主要因素通常是输入的热能。通常,若峰值温度越高和越长持续时间时回焊结果将越好。 ?]槥8t{8?
因此:(1)在低加热温度时金属的氧化不再是一个问题许多目前发展的助焊技术的锡高常有相对高的激发温度。对后者而言,不干净的焊膏系统更加是如此。因此,在低温回流程序条件下。不好的润湿和球状焊锡的形成是主要的缺陷形式。因此外加热能的输临是减少缺陷的决定性方法。因此,最佳温度曲线组合是钟形曲线。峰值温度很快地上升然后在冷却前尽可能把温度持平时间加长。 勅 君癫.?
2 高温焊膏的温度曲线 对如pb90sn10(溶点275--302摄氏度S)的高温焊膏系统助焊剂残留的焦化常是主要的考虑。因此,较好的温度曲线必须减少高温程序来避免助焊剂焦化(flux-charring)现象。最佳温度曲线比具溶合金sn-pd回流温度曲线有较高上升率。 硢V兜>猊
3 氧化容许度 一些焊膏系统有非常小的氧化容忍度,例如许多低残留免洗焊膏是属于此类。如果在焊锡溶融前,在空气中曝露的热能超过容忍度时,则此焊膏便不再回焊,最终此最佳温度曲线常是伴随线性温升率加热到峰值温度的短回焊曲线,在焊锡溶融前,此短回线性上升的温度曲线可使金属的氧化减少,偕由消除块速上升为花区。可使最短回焊曲线在溶点以上温度的停留时间加大,此温度曲线型式的交换已被限制在利用慢上升率的优点。 M>隭bh萺蠨
4 氮气回焊 扩大加热停留时间造成的氧化起因于在空气中的氧,当回流在氮汽下传导时,氧化因素可以减少,而且在最佳考量下可以忽略氧化的存在。 刋预慶坅?
5 空气流通率 基本些强制热风对流烤箱设计是利用平均的记空气流通率来传导热效能,此通常造成氧化加重。如果空气流通可以减少,短加热时间的温度曲线可以帮助减少此症状。 z欶毵膡淒
6 最佳温度曲线的调整 最佳温度曲线特性是回流技术的函数,当热效能或热率的控制不同于强风对流回流系统时,对上升率的时间加热区停留时间和总加热泪盈眶时间的要求应也须被调整。在本文中描述的最佳回流温度曲线为一个起点,它的适用性须经由靠监控温度梯度和型态和成长的焊锡缺陷的扩荼情形来检验。 通常,慢上升率可减少热融落,架桥,翘件,弯曲化,开路,球状焊锡的形成,锡泡沫和元件断裂,较少的加热区减少空洞的产生,不好的湿润。使用低峰值温度减少焦化,脱层,共界金属的产生,浸湿,去润湿和空洞的产生,快速冷却率帮助减少介金属化合物的产生,焦化,滤出和晶粒大小。无论如何,慢冷却率减少焊锡或垫片的分离。最佳的回流温度曲线为先缓慢升温到175摄氏度。然后在20-30秒上升到180摄氏度再快速加热到220摄氏度,最后快速降温,最佳化的温度曲线需要有效加热的回流技术及可控制的加热率。蒸气回焊可以快速加热,但是不易控制加热的速度。红外线回流可以调整加热速率,但是对元件形状很敏感。强制热风对流的回流可控制加热速率,并且对元件形状不敏感。因此可用此方法得到最佳化温度曲线。