影响回流焊温度的因素解析
回流焊温度控制是回流焊接工艺中至关重要的环节,温度控制的优劣直接决定了焊接质量的高低,而回流焊的焊接工艺窗口本身就比较狭窄,因此横向温差的控制就显得尤为关键。那么到底有哪些因素会影响回流焊温度呢?核心主要有三个方面:热风的传递、风速与风量的控制、链速的控制,上海鉴龙在长期的 SMT 加工实操中,也积累了不少关于回流焊温度控制的经验,对这些影响因素有着直观的认知和实操心得。
在无铅焊接工艺中,热传递效果和热交换效率是必须重点关注的要点,尤其是针对大热容量的元器件,如果热传递和热交换不够充分,就会导致这类元器件的升温速度明显慢于小热容量器件,进而产生横向温差,影响焊接一致性。而回流焊炉体的运风结构设计,直接决定了热交换的速度和效果。回流焊主要有两种热风传递方式,一种是微循环热风传递,另一种是小循环热风传递。其中,微循环热风是从加热板的孔洞中吹出,热风仅在小范围内流动,周围区域的热传递效果较差,很难实现均匀加热;而小循环热风的设计则不同,其热风流动更加集中,且有明确的方向性,这种设计能让热传递效果提升 15% 左右,对于缩小大小热容量器件之间的横向温差,有着非常明显的作用,这也是实际生产中更倾向于采用小循环热风传递方式的原因。
除了热风传递,风速与风量的控制也会直接影响回流焊温度,我们在实操中做过这样一个实验:保持回流焊炉内其他所有条件不变,只将炉内风扇转速降低 30%,线路板上的温度就会下降 10 度左右,这个数据足以说明风速与风量对温度的影响程度。想要有效控制风速与风量,有几个关键点需要注意,首先,风扇的转速要采用变频控制,这样可以有效减小电压波动对转速的影响,保证风速和风量的稳定;其次,要尽量减少设备的抽排风量,因为抽排风的中央负载往往不稳定,容易干扰炉内热风的正常流动,进而导致炉内温度波动;另外,设备的稳定性也不容忽视,即便我们调试出了最佳的炉温曲线设置,想要长期稳定地实现这一曲线,还需要依靠设备的稳定性、重复性和一致性来保障。尤其是在无铅回流焊生产中,炉温曲线只要因为设备原因出现轻微漂移,就很容易跳出工艺窗口,要么导致冷焊、虚焊等焊接不良,要么会损坏元器件,所以现在越来越多的生产厂家,在选择回流焊设备时,都会重点提出设备稳定性测试的要求。
最后是链速的控制,链速的快慢同样会影响线路板的横向温差。从常规情况来看,降低链速可以给大热容量的元器件更多的升温时间,从而有效减小横向温差,让线路板各区域的温度更加均匀。但需要注意的是,炉温曲线的设置是根据焊膏的特性和要求来确定的,链速的调整不能脱离焊膏的要求,因此在实际生产中,不能无限制地降低链速,需要在保证焊膏焊接要求的前提下,合理调整链速,兼顾横向温差控制和生产效率,这样才能在保证焊接质量的同时,不影响整条生产线的进度。上海鉴龙在实操中发现,合理平衡链速、风速与热风传递方式,是控制回流焊温度、提升焊接质量的关键,只有将这几个因素统筹把控好,才能稳定维持回流焊的工艺窗口,减少焊接不良的发生。
上海鉴龙是一家专注于微组装产线技术研发与应用的现代化科技企业,主要从事 TR-50S 芯片引脚整形机、自动芯片引脚成型机、XH-320 离线式选择性波峰焊、超景深数字显微镜、半钢电缆折弯成型机、焊接机器人、真空汽相回流焊等设备的销售与技术服务。公司持续加大生产能力与核心技术的研发投入,不断优化产品与方案,致力于为半导体封装与微组装行业提供稳定可靠的产品选择。
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