經典印刷電路板(pcb)的溫度曲線(profile)作圖，涉及將pcb裝配上的熱電偶連接到數據記錄曲線儀上，并把整個裝配從回流焊接爐中通過。作溫度曲線有兩個主要的目的：1) 為給定的pcb裝配確定正確的工藝設定，2) 檢驗工藝的連續性，以保證可重復的結果。通過觀察pcb在回流焊接爐中經過的實際溫度(du)(溫度(du)曲線)，可以檢驗和/或糾正爐的設定，以達到(dao)最終產品(pin)的最佳品(pin)質。
經典的pcb溫度曲線將保證最終pcb裝配的最佳的、持續的質量，實際上降低pcb的報廢率，提高pcb的生(sheng)產(chan)率(lv)和(he)合格(ge)率(lv)，并且改善整(zheng)體(ti)的獲利(li)能力。
回流工藝
在回流工藝過程中，在爐子內的加熱將裝配帶到適當的焊接溫度，而不損傷產品。為了檢驗回流焊接工藝過(guo)程(cheng)，人們使(shi)用一個作溫(wen)度(du)曲(qu)線(xian)(xian)的設備來確定(ding)工藝設定(ding)。溫(wen)度(du)曲(qu)線(xian)(xian)是(shi)每個傳(chuan)感器在經(jing)過(guo)加熱(re)過(guo)程(cheng)時(shi)的時(shi)間與溫(wen)度(du)的可視數據集(ji)合(he)。通過(guo)觀察這條曲(qu)線(xian)(xian)，你可以視覺(jue)上準確地(di)看出多少能(neng)量(liang)施加在產品上，能(neng)量(liang)施加哪里。溫(wen)度(du)曲(qu)線(xian)(xian)允許操作員作適當的改(gai)變，以優(you)化回(hui)流工藝過(guo)程(cheng)。
一個(ge)典(dian)型的(de)溫(wen)度曲線包含幾個(ge)不同的(de)階段 - 初(chu)試的(de)升溫(wen)(ramp)、保溫(wen)(soak)、向回流形成峰(feng)值溫(wen)度(spike to reflow)、回流(reflow)和產品的(de)冷(leng)(leng)卻(cooling)。作(zuo)為一般原則，所(suo)希望的(de)溫(wen)度坡(po)度是在2~4°C范圍內，以(yi)防止由于加熱或(huo)(huo)冷(leng)(leng)卻太快對板和/或(huo)(huo)元件所(suo)造成的(de)損害(hai)。
在(zai)產品(pin)(pin)的(de)加(jia)熱期間(jian)(jian)，許(xu)多因(yin)素(su)可能影響裝配的(de)品(pin)(pin)質。最初的(de)升(sheng)溫(wen)(wen)(wen)(wen)是當(dang)產品(pin)(pin)進入爐子時(shi)的(de)一(yi)個快(kuai)速的(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度上(shang)升(sheng)。目的(de)是要將錫(xi)膏(gao)帶到開始焊(han)(han)錫(xi)激化所希望的(de)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度。最理想(xiang)的(de)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度是剛好在(zai)錫(xi)膏(gao)材(cai)料的(de)熔點之下 - 對于共晶焊(han)(han)錫(xi)為183°C，保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時(shi)間(jian)(jian)在(zai)30~90秒之間(jian)(jian)。
保溫(wen)區(qu)有兩個用途：1) 將板、元(yuan)件和材料帶到(dao)一(yi)個均勻的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)，接(jie)近錫(xi)膏的(de)(de)(de)(de)熔(rong)點，允許較(jiao)容易地轉變到(dao)回(hui)流(liu)區(qu)，2) 激化裝配(pei)上(shang)的(de)(de)(de)(de)助焊劑(ji)。在(zai)保溫(wen)溫(wen)度(du)，激化的(de)(de)(de)(de)助焊劑(ji)開始清除焊盤與引腳的(de)(de)(de)(de)氧化物的(de)(de)(de)(de)過程，留下焊錫(xi)可以(yi)附著的(de)(de)(de)(de)清潔(jie)表面(mian)。向回(hui)流(liu)形成峰值(zhi)溫(wen)度(du)是另一(yi)個轉變，在(zai)此(ci)期間，裝配(pei)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)上(shang)升到(dao)焊錫(xi)熔(rong)點之上(shang)，錫(xi)膏變成液態。
一旦錫膏在(zai)熔點(dian)之(zhi)上，裝(zhuang)配進入回流區，通常叫做(zuo)液態以上時間(TAL, time above liquidous)。回流區時爐子內(nei)的(de)關鍵階段，因為裝(zhuang)配上的(de)溫度梯度必(bi)(bi)須最小，TAL必(bi)(bi)須保持在(zai)錫膏制造商(shang)所(suo)規定的(de)參數之(zhi)內(nei)。產品的(de)峰值溫度也(ye)是在(zai)這個階段達到的(de) - 裝(zhuang)配達到爐內(nei)的(de)最高(gao)溫度。
必須小心的(de)(de)是(shi)，不要超過板上任何溫(wen)度(du)敏感元件(jian)的(de)(de)最(zui)高溫(wen)度(du)和加熱速(su)率(lv)。例如，一個(ge)典型(xing)的(de)(de)鉭(tan)電容(rong)具有(you)的(de)(de)最(zui)高溫(wen)度(du)為230°C。理想地(di)，裝(zhuang)配上所有(you)的(de)(de)點(dian)應該同(tong)時、同(tong)速(su)率(lv)達到相(xiang)同(tong)的(de)(de)峰(feng)值(zhi)溫(wen)度(du)，以保證所有(you)零(ling)件(jian)在(zai)爐(lu)內經歷(li)相(xiang)同(tong)的(de)(de)環境。在(zai)回流區之后(hou)，產品冷(leng)卻(que)(que)，固化焊點(dian)，將裝(zhuang)配為后(hou)面的(de)(de)工序準備。控制冷(leng)卻(que)(que)速(su)度(du)也是(shi)關鍵的(de)(de)，冷(leng)卻(que)(que)太快(kuai)可能損壞裝(zhuang)配，冷(leng)卻(que)(que)太慢(man)將增加TAL，可能造成脆弱的(de)(de)焊點(dian)。
在回流焊接工藝(yi)中(zhong)使用兩種常見類型的(de)溫(wen)度(du)曲(qu)(qu)線，它們(men)通常叫做(zuo)保溫(wen)型(soak)和帳(zhang)篷型(tent)溫(wen)度(du)曲(qu)(qu)線。在保溫(wen)型曲(qu)(qu)線中(zhong)，如前面所講到(dao)(dao)的(de)，裝配(pei)(pei)在一段時間內(nei)經歷(li)相同的(de)溫(wen)度(du)。帳(zhang)篷型溫(wen)度(du)曲(qu)(qu)線是(shi)一個連續的(de)溫(wen)度(du)上升，從裝配(pei)(pei)進入爐子開始，直到(dao)(dao)裝配(pei)(pei)達到(dao)(dao)所希(xi)望的(de)峰值溫(wen)度(du)。
所希(xi)望的(de)(de)溫度曲(qu)線將(jiang)基于裝配(pei)制(zhi)造中(zhong)使用的(de)(de)錫(xi)膏類(lei)型而不(bu)同。取(qu)決于錫(xi)膏化學組成，制(zhi)造商(shang)將(jiang)建議最(zui)佳的(de)(de)溫度曲(qu)線，以達到最(zui)高的(de)(de)性(xing)能。溫度曲(qu)線的(de)(de)信息可(ke)以通過聯(lian)系錫(xi)膏制(zhi)造商(shang)得到。最(zui)常見(jian)的(de)(de)配(pei)方類(lei)型包括水溶(rong)性(xing)(OA)、松(song)香(xiang)適(shi)度激(ji)化型(RMA, rosin mildly activated)和免洗型(no-clean)錫(xi)膏。
經典的pcb溫度曲線系統元件
一個經典的pcb溫度曲線系統(tong)由以下元件(jian)組成：
數據收集曲線儀，它從爐子中間經過，從pcb收集溫度信息。 熱電偶，它附著在pcb上的關鍵元件，然后連接到隨行的曲線儀上。 隔熱保護，它保護曲線儀被爐子加熱。 軟件程序，它允許收集到的數據以一個格式觀看，迅速確定焊接結果和/或在失控惡劣影響最終pcb產(chan)品之前(qian)找到失控的趨(qu)勢。
讀(du)出(chu)與評(ping)估(gu)溫度曲線(xian)數據
錫膏制造商(shang)一般對其(qi)錫膏配方專門有推薦(jian)(jian)的溫度曲線(xian)。應該使用(yong)制造商(shang)的推薦(jian)(jian)來確定(ding)一個特定(ding)工藝的最佳曲線(xian)，與實(shi)際的裝配結(jie)果進行比(bi)較(jiao)。然后可能采取步驟(zou)來改變(bian)機器設定(ding)，以達(da)到特殊(shu)裝配的最佳結(jie)果
總結
做溫度曲線是pcb裝配中的一個關鍵元素，它用來決定過程機器的設定和確認工藝的連續性。沒有可測量的結果，對回流工藝的控制是有限的。咨詢一下錫膏供應商，查看一下元件規格，為一個特定的工藝確定最佳的曲線參數。通過實施經典pcb溫度曲線和機器的品質管理溫度曲線的一個正常的制度，pcb的報廢率將(jiang)(jiang)會降低，而質量與產量都會改善。結(jie)果(guo)，總(zong)的運作成(cheng)本將(jiang)(jiang)減低。
