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来源:http://www.whhsxdz.com/ 作者:武汉PCB线路板焊接厂家 发布时间:2025-07-10 14:15
武汉PCB线路板焊接质量与温度曲线控制直接相关,其中回流焊五温区设计是确保焊点可靠性的核心环节。本文从热力学原理出发,系统解析各温区功能及参数调整逻辑,为工艺优化提供技术依据。
五温区划分与功能解析
1.预热区(Preheat Zone):
温度范围:室温至150℃
升温速率:1-3℃/s
核心作用:蒸发焊膏溶剂,减少热冲击风险,避免元件因温差过大产生裂纹。
2.保温区(Soak Zone):
温度范围:150-180℃
持续时间:60-90秒
核心作用:活化助焊剂,清除焊盘氧化层,确保后续润湿过程顺利进行。
3.回流区(Reflow Zone):
温度范围:210-245℃(无铅焊料)
峰值温度控制:需低于元件耐热极限(通常≤260℃)
核心作用:熔化焊料形成金属间化合物(IMC),焊点厚度需控制在2-5μm以避免脆性断裂。
4.冷却区(Cooling Zone):
降温速率:3-6℃/s(QFN等元件需降至1-2℃/s)
核心作用:快速固化焊点,减少金属间化合物过度生长,降低冷焊缺陷概率。
5.辅助区(可选):
部分设备增设“均温区”,通过强制对流消除板面温差(≤2℃),适用于大尺寸PCB或高密度布局场景。
温度曲线调整关键点
1.元件适配性:
塑料封装元件(如SOP)需控制峰值温度≤230℃;
金属封装元件(如BGA)可承受245℃高温,但需缩短回流时间(≤40秒)。
2.焊盘设计影响:
散热焊盘(如QFN垫)需延长回流时间5-10秒,确保焊料充分填充孔隙。
3.设备校准验证:
每月使用热电偶测量实际温度曲线,与设定值偏差需≤±3℃;
轨道速度调整时,需同步修正各温区时间参数(速度每增加0.1m/min,温区时间减少5-8秒)。
常见缺陷与解决方案
1.虚焊:保温区时间不足导致助焊剂未完全活化,需延长至90秒并提高温度5℃。
2.桥接:回流区温度过高引发焊料流动失控,需降低峰值温度10℃并加快冷却速率。
3.元件移位:冷却速率过快产生应力,QFN类元件需采用阶梯降温(先快后慢)。
武汉PCB线路板焊接温度曲线的调整需结合元件特性、焊盘设计及设备能力综合考量。建议通过DOE(实验设计)方法优化参数,并定期使用X射线检测焊点内部结构,确保符合IPC-A-610标准。工艺人员应建立温度曲线数据库,为不同产品提供快速切换方案。