SMT回流焊工艺之回流温度曲线

 

在SMT生产流程中,如何控制回焊炉的温度是非常重要的一环,好的炉温曲线图意味着可以形成良好的焊点。
上一期分享(SMT回流焊温度解析之锡膏焊接特性)中,我们着重介绍了SMT回流工艺中的锡膏焊接部分。本期内容主要对回流温度曲线的相关内容进行介绍。

 

一、再流焊曲线分类

 

引入标准为IPC J-STD-020 非气密表面贴装器件潮湿/再流焊敏感分级

标准温度曲线如下图:

 

 

二、RSS(Ramp soak spike)曲线解析

 

1、概念

 

RSS非线性温度曲线,即升温-保温-回流温度曲线,其整个回流过程严格分为预热、恒温、回流、冷却四个温区。

 

适用于板面面积大、PCB/器件热容差异大、对助焊剂残留要求高的产品。

 

 

 

2、RSS曲线的特征及适用性

 

★ 特征

 

1、升温快、恒温时间长、进入焊接速度快,曲线呈“马鞍”型;

2、该温度曲线能够控制元件间的温差,回流时能够达到相同温度;

3、可以让锡膏内多余的助焊剂充分挥发,以减少焊接后的残留;

4、推荐使用高残留/高活性的锡膏;

5、较常用日系锡膏,助焊剂多数为松香型。

 

★最大优势

 

1、消除或减少△T(温度差)

2、助焊剂残留少

 

 

三、RTS( Rampto spike )曲线解析

 

1、概念

 

RTS线形温度曲线,即升温-回流温度曲线。从产品进入设备预热开始,温度曲线呈一条向上45°延伸的线,达到锡膏熔点后回流,最后冷却完成焊接的过程。

 

适用于小型化PCB、微型化贴片产品、密Pitch器件、对焊点外观要求较高等产品类型。

 

 

2、RTS曲线的特征及适用性

 

★ 特征

 

1、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。

2、在RTS温度曲线下回流的锡膏在预热阶段可保持住其助焊剂载体,因此能得到更光亮的焊点,可焊性问题很少;

3、可提高助焊剂湿润性。

 

★最大优势

 

助焊剂活性强,对难焊接的PCB、器件镀层金属明显的改善作用。

 

 

四、回流温度设定

 

可通过器件耐温、工艺要求、回流设备、锡膏特性和PCB的Tg值(衡量PCB板耐热性能的指标)五个方面,对回流时的温度进行评估设定。

 

标准或规格书推荐的温度曲线并非最优化曲线(限值是重点),关键是要结合产品本身布局、材料等因素综合考虑,制定符合产品特点的温度。下图中,左侧为RSS曲线,右侧为RTS曲线