无铅焊料挑战:回流焊炉温曲线解析

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"这篇资料主要讨论了有铅和无铅焊料在回流焊过程中的差异,以及如何设定和理解回流焊炉温曲线。" 在电子制造领域,焊料的选择直接影响到产品的质量和可靠性。有铅焊料通常指的是Sn63Pb37比例的焊锡,其熔点为183°C,而无铅焊料如Sn96.5Ag3.0Cu0.5(SAC305)的熔点则在217°C-221°C之间,这意味着无铅焊接需要更高的温度,这对工艺控制提出了更高的要求,可能导致更复杂的热应力问题。 回流焊炉温曲线是确保焊接质量的关键因素。一个有效的回流焊接过程涉及到多个阶段,包括预热、浸润、回流和冷却。预热阶段是为了逐渐升高温度,避免热冲击对组件造成损害;浸润阶段使焊膏中的助焊剂活化;回流阶段是焊料熔化并形成焊点的过程;冷却阶段则关系到焊点的强度和稳定性。 在设定炉温曲线时,需要考虑的因素包括设备性能(如炉子的加热和冷却区)、作业方法(如焊接曲线的各个阶段控制)、焊接材料(助焊剂、合金种类及其颗粒大小)、电子元件特性、生产环境(温度、湿度、清洁度)以及操作人员的技能和知识。这些因素的精确控制对于实现良好的焊接效果至关重要。 无铅焊接的挑战在于其较高的工作温度可能导致元器件的热损伤,因此需要在保证焊接效果的同时,降低热应力的影响。此外,无铅焊料的流动性、凝固时间和焊点质量都需要特别关注,以满足电子产品的导电性能、机械强度和抗腐蚀性的要求。 回流焊温度曲线的测量需要用到温度传感器、测温仪、PCB板、固定介质和焊接设备等,并且需要通过测温板的制作和热电偶线的连接来准确监测温度变化。理解并优化Ramp-Soak-Spike(RSS)炉温区域的划分是确保焊点质量的关键步骤,其中预热段的升温速率必须适当,过快或过慢都会对焊接结果产生负面影响。 有铅和无铅焊料的比较主要在于熔点差异,这对回流焊的炉温曲线设定产生了显著影响。而理解并控制好这个曲线,结合其他工艺参数,是实现高质量无铅焊接的基础。