- 常见焊接工艺的回流区温度分析
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文章来源:深圳市同方电子新材料有限公司
回流区:SMA进入该区后迅速升温,并超出锡膏熔点约30℃-40℃(有时炉温更高),即板面温度瞬时达到215℃-225℃(此温度又称之为峰值温度),时间约为5-10sec,在回流区锡膏很快熔化,并迅速润湿焊盘,随着温度的进一步提高,焊料表面张力降低,焊料爬至组件引脚的一定高度,形成一个"弯月面"。
从微观材料学上看,此时焊料中的锡与焊盘中的铜或金由于扩散作用而形成金属间化合物,以锡铜合金为例,当锡膏熔化后,并迅速润湿铜层,锡原子与铜原子在其界面上互相渗透初期Sn-Cu合金的结构为Cu6Sn5,其厚度为1-3μ,若时间过长、温度过高时,Cu原子进一步渗透到Cu6Sn5中,其局部组织将由Cu6Sn5转变为Cu3Sn合金,前者合金焊接强度高,导电性能好,而后者则呈脆性,焊接强度低、导电性能差,SMA在回流区停留时间过长或温度超高会造成PCB板面发黄、起泡、以致元器件损坏。
SMA在理想的温度下回流,PCB色质保持原貌,焊点光亮。在回流区,锡膏熔化后产生的表面张力能适度校准由贴片过程中引起的元器件引脚偏移,但也会由于焊盘设计不正确引起多种焊接缺陷,如"竖立"、"短路"等。回流区的升温速率控制在2.5-3℃/sec,一般应在25sec-30sec内达到峰值温度。
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