简介
温度曲线是指SMA通过回炉时,SMA上某一点的温度随时间变化的曲线。温度曲线提供了一种直观的方法,来分析某个元件在整个回流焊过程中的温度变化情况。这对于获得最佳的可焊性,避免由于超温或低温而对元件造成损坏,以及保证焊接质量都非常有用。
简要分析
预热区
预热区是把室温的PCB尽快加热,以达到第二个特定目标,但升温速率要控制在适当范围以内,如果过快,会产生热冲击,电路板和元件都可能受损,过慢,则溶剂挥发不充分,影响焊接质量。由于加热速度较快,在温区的后段SMA内的温差较大。为防止热冲击对元件的损伤。一般规定最大速度为4℃/S。然而,通常上升速率设定为1~3℃/S。典型的升温度速率为2℃/S。
恒温区
是指温度从120℃~180℃升至焊膏熔点的区域。恒温区的主要目的是使SMA内各元件的温度趋于稳定,尽量减少温差。在这个区域里给予足够的时间使较大元件的温度赶上较小元件,并保证焊膏中的助焊剂得到充分挥发。到恒温区结束,焊盘、焊料球及元件引脚上的氧化物被除去,整个电路板的温度达到平衡。应注意的是SMA上所有元件在这一段结束时应具有相同的温度,否则进入到回流段将会因为各部分温度不均产生各种不良焊接现象。
回流区
在这一区域里加热器的温度设置得最高,使元件的温度快速上升至峰值温度。在回流段其焊接峰值温度视所用焊膏的不同而不同,一般推荐为焊膏为焊膏的溶点温度加20-40℃.对于熔点为183℃的63Sn/37Pb焊膏和熔点为179℃的Sn62/Pb36/Ag2膏焊,峰值温度一般为210-230℃,再流时间不要过长,以防对SMA造成不良影响。理想的温度曲线是超过焊锡熔点的“尖端区”复盖的体积最小。
冷却区
这段中焊膏中的铅锡粉末已经熔化并充分润湿被连接表面,应该用尽可能快的速度来进行冷却,这样将有助于得到明亮的焊点并有好的外形和低的接触角度。缓慢冷却会导致电路板的更多分解而进入锡中,从而产生灰暗毛糙的焊点。在极端的情形下,它能引起沾锡不良和弱焊点结合力。冷却区降温速率一般为2~5℃/S,冷却至75℃即可。
测量回流焊温度曲线测试仪(以下简称测温仪),其主体是扁平金属盒子,一端插座接着几个带有细导线的微型热电偶探头。测量时可用焊料、胶粘剂、高温胶带固定在测试点上,打开测温仪上的开关,测温仪随同被测印制板一起进入炉腔,自动按内编时间程式进行采样记录。测试记录完毕,将测试仪与印表机连接,便可列印出多根各种色彩的温度曲线。测温仪作为SMT工艺人员的眼睛与工具,在国外SMT行业中已相当普遍地使用。
注意事项
1.测定时,必须使用已完全装配过的板。首先对印制板元器件进行热特性分析,由于印制板受热性能不同,元器件体积大小及材料差异等原因,各点实际受热升温不相同,长出最热点,最冷点,分别设置热电偶便何测量出最高温度与最低温度。
2.尽可能多设置热电偶测试点,以求全面反映印制板各部分真实受热状态。例如印制板中心与边缘受热程度不一样,大体积元件与小型元件热容量不同及热敏感元件都必须设置测试点。
3.热电偶探头外形微小,必须用指定高温焊料或胶粘剂固定在测试位置,否则受热松动,偏离预定测试点,引起测试误差。
4.所用电池为锂电池与可重复充电镍镉电池两种。结合具体情况合理测试及时充电,以保证测试资料准确性。
以HJ-TDU08K温度曲线测试仪为例,介绍一下该类产品的性能HJ-TDU08K是一款高精度、高稳定性的温度采集产品,填补了国内温度采集领域的空白,该系统还配有功能强大的软件分析系统,将采集到的温度值进行数据保存,上位机软件分析系统进行功能温度与长度、时间、产品功能等参数的同步分析处理。
功能
1、不需要任何外挂设备,主机自动寄存采集数据;
2、超强的上位机功能软件,方便各种采集数据的分析整理;
3、精确的温度测量;
4、大容量flash存储器
6、长时间的数据存储;
7、模块内置测温元件,软件完成热电偶参比端温度补偿;
8、预留标准插口,可进行网上温度采集(需单独购买模块设计升级)
技术指标
1、测试通道:八通道。
2、转换速率:0.5S~30S,分辨率:0.1℃,测量精度:±1℃。
3、最大内部工作温度:60℃。
4、测温范围:-100℃~300℃。
5、工作电压:开关电源供电+内部锂电池供电。
6、外形尺寸:215mm(L)×90mm(W)×25mm(H)。
7、热电偶类型:K型线材。
分析管理软件系统
本系统,将温度数据读取到通用计算机上,由系统进行数据整理后绘制成曲线,通过软件提供的强大的温度分析功能,简单的几次鼠标操作便可以掌握你的设备各工作区域的温度状态,为保证您的产品质量,提供了准确的定量分析工具。
软件特点
1、曲线任意拖动,任意倍数缩放,量程随意修改。
2、温度曲线、游标、上下线曲线、特征温度线颜色自定义设置。
3、游标定义下的八通道温度值、曲线上任意两点间温度变化率和温度差显示。
4、USB接口与温度采集仪连接方便,可对其进行数据管理。