幾(jǐ)個參數影(ying)響曲線的(de)形狀，其中(zhong)最關鍵的(de)是傳送帶(dài)速度和每(měi)個區的溫(wēn)度設定。帶(dài)速決定機(ji)闆暴露在(zai)每個區所(suo)設定的溫(wen)度下的持(chi)續時間，增(zēng)加持續時(shí)間可以允(yun)許☔更多時(shi)🍓間使電路(lu)裝配🔅接近(jin)該區的溫(wen)度設定。每(měi)個區所♉花(huā)的持續時(shí)間總和決(jue)定總共的(de)處理時間(jian)。
每個區的(de)溫度設定(dìng)影響PCB的溫(wēn)度上升速(su)度，高溫在(zai)PCB與區的💰溫(wen)度🏃🏻♂️之間産(chǎn)生一個較(jiào)大的溫差(cha)。增加區的(de)設定溫度(du)允許機闆(pǎn)更快地達(dá)到給定溫(wēn)度。因此，必(bì)須作出一(yī)個圖🈚形來(lái)決💰定PCB的溫(wēn)度曲線。接(jiē)下來是這(zhe)個步驟的(de)輪廓，用以(yi)産生和優(yōu)❓化圖形。
在(zài)開始作曲(qǔ)線步驟之(zhi)前，需要下(xià)列設備和(he)輔助工👄具(ju)：溫度曲線(xian)儀、熱電偶(ǒu)、将熱電偶(ǒu)附着于PCB的(de)工具和錫(xi)膏參數表(biǎo)。可從大多(duō)數主要的(de)電子工具(ju)供應商買(mai)到溫💃🏻度曲(qu)線♋附件工(gong)🤟具箱，這工(gong)具箱使得(dé)作曲線方(fāng)便，因爲它(ta)包含全部(bu)所需的附(fù)件(除了曲(qu)線儀本🧑🏽🤝🧑🏻身(shēn))。
現在許多(duō)回流焊機(ji)器包括了(le)一個闆上(shàng)測溫儀，甚(shen)至一些較(jiao)小的、便宜(yi)的台面式(shì)爐子。測溫(wēn)儀一般分(fen)爲兩類：實(shi)時測💋溫儀(yí)，即時傳送(sòng)溫度/時間(jian)數據和作(zuò)出圖形；而(er)另一種測(ce)溫儀采樣(yàng)儲存數據(ju)，然後上載(zai)到計算機(ji)。
熱電偶必(bi)須長度足(zu)夠，并可經(jīng)受典型的(de)爐膛溫度(dù)。一般🔞較小(xiao)☀️直徑的熱(rè)電偶，熱質(zhi)量小響應(yīng)快，得到的(de)結果精确(què)。
有幾種方(fāng)法将熱電(dian)偶附着于(yu)PCB，較好的方(fāng)法是使用(yòng)高🔴溫焊錫(xi)💃如銀/錫合(hé)金，焊點盡(jìn)量最小。
另(lìng)一種可接(jie)受的方法(fa)，快速、容易(yì)和對大多(duō)數應用足(zú)夠㊙️準💔确，少(shao)量的熱化(hua)合物(也叫(jiào)熱導膏或(huò)熱油脂)斑(bān)點覆蓋住(zhu)熱電偶，再(zài)用高溫膠(jiāo)帶(如Kapton)粘住(zhù)。
還有一種(zhǒng)方法來附(fu)着熱電偶(ou)，就是用高(gao)溫膠，如氰(qíng)基丙烯酸(suān)鹽粘合劑(jì)，此方法通(tong)常沒有其(qi)它方法可(kě)靠。
附着的(de)位置也要(yào)選擇，通常(cháng)最好是将(jiāng)熱電偶尖(jian)附着在PCB焊(han)盤和相應(ying)的元件引(yǐn)腳或金屬(shǔ)端之間。
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圖(tu)一、将熱電(dian)偶尖附着(zhe)在PCB焊盤和(hé)相應的元(yuan)件引腳或(huò)金屬🧡端之(zhī)間)
開始之前(qian)，必須理想(xiǎng)的溫度曲(qǔ)線有個基(jī)本的認識(shi)。理論🆚上理(lǐ)想✉️的曲線(xian)由四個部(bù)分或區間(jian)組成，前面(miàn)三個區加(jiā)熱、最後一(yī)個區冷卻(què)。爐的溫區(qu)越多，越能(néng)使溫度曲(qu)線的輪廓(kuò)達到更準(zhun)确和接近(jìn)設定。大多(duo)數錫膏都(dou)能用四個(gè)基本溫區(qū)成功回流(liu)。
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圖二、理論(lùn)上理想的(de)回流曲線(xian)由四個區(qu)組成，前面(miàn)三♊個區🔱加(jia)熱、最後一(yi)個區冷卻(que))
預熱區，也(yě)叫斜坡區(qū)，用來将PCB的(de)溫度從周(zhou)圍環境溫(wen)‼️度提升到(dao)所須的活(huó)性溫度。在(zai)這個區，産(chǎn)品的溫度(du)以不超過(guo)每秒2~5°C速度(du)連續上升(shēng)，溫度升得(dé)太快會引(yǐn)起某些缺(que)陷，如陶瓷(ci)電容的細(xi)微裂紋，而(ér)溫度上升(sheng)太慢，錫膏(gāo)會感溫過(guò)度，沒有足(zú)夠的時間(jian)使PCB達到活(huó)性溫度。爐(lu)的預熱區(qū)一般占整(zhěng)個加熱通(tong)道長度的(de)♉25~33%。
回流(liu)區，有時叫(jiao)做峰值區(qū)或最後升(sheng)溫區。這個(ge)區的作用(yòng)是将PCB裝⛱️配(pèi)的溫度從(cong)活性溫度(du)提高到所(suo)推薦的峰(fēng)值溫度。活(huo)性溫度總(zong)♍是比合金(jīn)的熔點溫(wēn)度低一點(diǎn)，而峰值溫(wēn)度總是在(zai)熔點上。典(dian)型的峰值(zhi)溫度範圍(wei)是205~230°C，這個區(qu)的溫🙇♀️度設(she)定太高會(hui)使其溫升(shēng)斜率超過(guò)每秒2~5°C，或🙇🏻達(da)到回流峰(fēng)值溫度比(bǐ)推薦的高(gao)。這種情況(kuang)可能引起(qi)📧PCB的過分卷(juan)曲、脫層或(huo)燒損，并損(sun)害元件的(de)完整性。
今(jīn)天，最普遍(biàn)使用的合(hé)金是Sn63/Pb37，這種(zhong)比例的錫(xī)和鉛使得(dé)該合金共(gòng)♋晶。共晶合(hé)金是在一(yī)個特定溫(wēn)度下熔化(hua)的合金，非(fei)共晶合金(jīn)有一個熔(rong)化的範圍(wéi)，而不是熔(rong)點，有👄時叫(jiào)做塑性裝(zhuang)☎️态。本文所(suǒ)述的🧡所有(yǒu)例子都是(shi)指共晶錫(xi)/鉛，因爲其(qi)使用廣泛(fan)，該合金的(de)熔點爲183°C。
作溫度曲(qǔ)線的第一(yi)個考慮參(cān)數是傳輸(shu)帶的速度(du)設定，該設(she)定将決定(ding)PCB在加熱通(tōng)道所花的(de)時間。典型(xing)的錫膏制(zhi)造廠參數(shu)要求3~4分鍾(zhōng)的加熱曲(qu)線，用總的(de)加熱通🚶♀️道(dào)長度除以(yi)總的加熱(re)感溫時間(jian)，即爲準确(què)的傳輸帶(dai)速度，例如(ru)，當錫膏要(yao)💋求四分鍾(zhōng)的加熱時(shí)💰間，使用六(liù)英尺加熱(rè)通道長度(dù)，計算爲：6 英(yīng)尺 ÷ 4 分鍾 = 每(měi)🙇♀️分鍾 1.5 英尺(chǐ) = 每分鍾 18 英(yīng)寸。
表一、典型(xíng)PCB回流區間(jian)溫度設定(ding)
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區間(jian)溫度設定(ding) |
區間(jian)末實際闆(pan)溫 |
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預(yu)熱 |
(284°F) |
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活(huo)性 |
177°C (350°F) |
150°C (302°F) |
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250°C |
210°C |
速度和(he)溫度确定(ding)後，必須輸(shū)入到爐的(de)控制器。看(kàn)看手冊上(shàng)其它🔞需要(yào)調整的參(cān)數，這些參(cān)數包括冷(leng)卻風扇速(su)度、強制⁉️空(kōng)氣沖擊和(hé)惰性氣體(tǐ)流量。一旦(dàn)所🌈有參數(shù)輸入後💯，啓(qi)動機器，爐(lú)子穩定後(hòu)(即，所有實(shí)際顯示溫(wēn)度接近符(fú)合設定參(can)數)可以開(kāi)始作曲線(xiàn)。下⁉️一部将(jiāng)PCB放入傳送(sòng)帶，觸發♌測(cè)溫儀開始(shǐ)記錄數據(ju)。爲🌈了方便(bian)，有些測溫(wēn)儀包括觸(chu)發功能，在(zài)一個相對(dui)低的溫度(dù)自動啓動(dòng)測溫儀，典(diǎn)型的這個(gè)溫度比人(rén)體溫度37°C(98.6°F)稍(shao)微高一點(dian)。例如，38°C(100°F)的自(zì)動觸發器(qì)，允💛許測溫(wēn)儀幾乎在(zai)PCB剛🐪放入傳(chuán)送帶進入(ru)爐🤩時開始(shǐ)工作，不至(zhì)于熱電偶(ou)在人手上(shàng)處理時産(chan)生誤觸發(fa)。
一旦最初(chū)的溫度曲(qu)線圖産生(sheng)，可以和錫(xi)膏制造商(shāng)推薦的曲(qǔ)線或圖二(èr)所示的曲(qǔ)線進行比(bi)較。
首先，必(bì)須證實從(cóng)環境溫度(dù)到回流峰(fēng)值溫度的(de)總時間和(hé)所希✨望的(de)加熱曲線(xiàn)居留時間(jiān)相協調，如(ru)果太長，按(an)比例地增(zēng)加傳送帶(dai)速度，如果(guo)太短，則相(xiàng)反。
下一步(bù)，圖形曲線(xiàn)的形狀必(bi)須和所希(xi)望的相比(bǐ)較(圖二)，如(rú)🙇🏻果形狀不(bu)協調，則同(tóng)下面的圖(tú)形(圖三~六(liu))進🔴行比較(jiao)。選擇與實(shi)際圖形形(xíng)狀最相協(xie)調的曲線(xian)。應該考慮(lü)從左道右(yòu)(流程順序(xù))的偏差，例(li)如，如果預(yù)熱和回流(liu)區中存在(zài)差異，首先(xiān)将預熱區(qu)的❗差異調(diao)正确，一般(bān)最好每次(cì)調一個參(cān)數，在作進(jin)一步調整(zhěng)之⭐前運行(háng)這個曲線(xiàn)設定。這是(shì)因爲一個(ge)給定區🚩的(de)改變也将(jiāng)影響随後(hou)💯區的結果(guǒ)。我們也㊙️建(jiàn)議新手所(suǒ)作的調整(zhěng)幅度相當(dāng)較小一點(diǎn)。一旦在特(tè)定的爐上(shàng)取得經驗(yan)，則會有較(jiao)好的“感覺(jiào)”來作多大(da)幅度的調(diao)整🈲。
圖三、預(yu)熱不足或(huo)過多的回(hui)流曲線
圖(tu)四、活性區(qū)溫度太高(gāo)或太低
圖(tu)五、回流太(tai)多或不夠(gou)
圖六、冷卻(que)過快或不(bú)夠
當最後(hou)的曲線圖(tú)盡可能的(de)與所希望(wang)的圖形相(xiang)吻合，應該(gāi)把爐的參(cān)數記錄或(huo)儲存以備(bei)後用。雖然(rán)這個過程(cheng)開始很慢(màn)和費力，但(dan)最終可以(yǐ)取得熟練(lian)和🥵速度，結(jie)果得到高(gao)品質的PCB的(de)高效率的(de)生産。
文章(zhāng)整理：昊瑞(rui)電子/
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