SMT回流焊溫度直線和曲線

由于整個回流焊過程的要點是控制焊接過程中各點的溫度和時間，因此溫度曲線是常用且重要的過程管理工具。

基本上，如果我們可以提高焊接端的溫度，使其超過其熔化溫度（但不超過產品安全溫度），但升溫不要太快（避免熱沖擊損壞），并保持適當的時間 受控冷卻（提供適當的熱量）后。 我們有可能滿足焊接要求。

事實上，這很難做到。 主要存在三個問題。 首先，我們的實際產品有不同的設備和布線，這意味著PCB上不同點的熱容量存在差異。它可能已經超過安全溫度并造成損壞。 然而，如果我們將A點溫度降低到滿足要求，則B點可能會再次出現冷焊故障。

感溫線面臨的第二個問題是，在實際焊接中，我們首先要處理掉焊膏中無用的成分，使其完全、溫和地揮發。 這個揮發過程對于不同的焊膏有不同的要求。

電路板

但由于錫膏中存在溶劑、穩定劑、稀釋劑、增稠劑，各成分揮發所需的時間和溫度不同，由于上述的熱點和冷點，我們可能無法通過這條直線。 在產品設計不復雜的情況下（熱容間隙小、安全窗口大），我們可以通過放慢加熱速度來滿足要求，但從室溫到峰值溫度一般需要200度左右（無鉛技術更高）這個 對于需要快速生產的用戶來說也是一個難題。

第三個問題是PCB設計通常涉及許多不同的設備數據和封裝。 我們之前使用的回流焊爐大部分都是熱風技術空氣本身不是良好的熱導體，它的熱量傳遞必須依靠對流氣流控制是一個困難的過程更何況必須控制到這么小的面積精密SMT 焊接端接，幾乎不可能做好。此外，元件布局與PCB的流程有關。 對于我們來說，處理表面各個點的溫度和時間關系是比較困難的，這導致我們有一條可以靈活設置和調整的“曲線”，如果我們想解決所有求解器相關的問題（ 如解球、氣孔、吸錫等）。

Timg回流溫度曲線：

如果我們想避免上述溫度線性問題，并且有更好的處理能力。 整個回流焊接過程可分為5個步驟。 即1、預熱；2、恒溫；3、焊接；4、焊接；5、冷卻

第一步升溫的目的是使多氯聯苯上各點的溫度盡快進入工作狀態而不損壞產品。 所謂工作狀態就是錫膏中不利于焊接的成分開始揮發。

恒溫區有兩個功能。 一是恒溫，為冷點溫度趕上熱點提供足夠的時間。 當焊點溫度接近熱風溫度時，加熱速度較慢。 我們利用這種現象使冷點的溫度逐漸接近熱點的溫度。 使熱點和冷點溫度接近的目的是為了減小進入助焊劑和焊接區域時峰值溫差的幅度，從而控制焊點質量并保證一致性。 恒溫區的第二個作用是揮發掉焊膏中無用的化學成分。

焊接過程是焊膏中的活性物質（助焊劑）發揮作用的過程。 此時的溫度和時間為助焊劑清洗氧化物提供了起始條件。

當溫度進入焊接區域時，提供足夠的熱量來熔化焊膏的金屬顆粒。 一般用于器件焊接端和PCB焊盤的材料的熔點比焊膏要高。 該區域的起始溫度由焊膏的特性決定。 例如，63Sn37焊膏的溫度為183oC。 當溫度升到這個溫度以上時，溫度必須繼續升高并保持足夠的時間，使熔化的焊膏有足夠的潤濕性，才能在器件的焊端和PCB焊盤之間形成IMC。

最終冷卻區的作用是使多氯聯苯恢復到室溫以供后續操作，冷卻速率還可以控制焊點中的微晶結構。 這會影響焊點的壽命。

回流焊工藝故障與曲線關系：

在以上五種回流焊工藝中，各部分都有其作用，相關的失效模式也不同。處理這些工藝問題的關鍵在于理解和判斷失效模式與工藝之間的關系。

例如，在第一次加熱過程中，由于設置不當引起的故障可能是“瓦斯爆炸”、“錫飛濺造成的焊球“、“數據熱沖擊損壞”等問題。恒溫工藝帶來的問題可能是“熱塌陷”、“錫橋”、“殘留量高”、“錫球”、“潤濕不良”、“氣孔”、“立碑”等。與焊接工藝有關的問題包括“焊球”、“潤濕不良”、“焊錫不良”等。與焊接工藝設置不當有關的問題可能是“潤濕不良”、“吸錫”、“錫收縮”、“錫球”、“IMC形成不良”、“立碑”、“過熱損壞”、“冷焊”、 “焦化”、“焊端溶解”等。

冷卻可能引起的問題一般較少且較輕。 但如果設置不正確，也可能會影響焊點的壽命。