SMT 回流焊温度曲线

电器工程 焊接 温度 表面贴装 回流焊
2022-01-24 06:18:44

我已经阅读了许多关于用于 SMT 焊接的 DIY 回流炉的网站和论坛。我还看到了许多由焊料制造商、元件制造商和其他自称专家指定的焊料配置文件。

我无法理解控制温度的最佳方法是什么。除非我弄错了,否则我看到的所有推荐配置文件都表明焊料应该经过的配置文件。但是,除非您拥有预算难以获得的红外摄像机,否则您无法轻松监控温度。我读过的所有 DIY 项目,包括来自 sparkfun 的漂亮的预制控制器,都使用一个简单的热电偶来监测空气温度。

在我自己的回流焊炉中,我将一个热电偶焊接到电路板上,并将电路板温度与监测空气温度的第二个热电偶进行比较。正如预期的那样,这两个配置文件非常不同。电路板和焊料的温度会因包括电路板尺寸在内的许多因素而变化,这些因素会改变电路板的热容量。每个人都在努力尽可能地遵循特定的配置文件,但是如果您的反馈温度是虚假的,那么您的控制器就没用了,对吗?

我曾考虑在我的回流焊炉内放入一小块玻璃,并将热电偶连接到玻璃上并使用它来监测温度,因为玻璃的比热容与 FR4 非常相似。但它仍然不适合每块不同尺寸的电路板。那么监测温度的最佳方法是什么?

4个回答

如果您是一家为付费客户组装大量 PCB 的制造商,那么获得完全正确的焊料温度曲线以减少立碑和其他焊接缺陷的发生率是一种很好的经济效益。

另一方面,如果您是一个在烤面包机中一次一个烹饪板的爱好者,那么获得完美的焊料轮廓是浪费时间。最佳爱好者简介是:

  • 高温加热直到焊料熔化
  • 关闭烤箱并打开门直到焊料冻结
  • 由于加热不均匀,一两个被动元件会被墓碑化。使用烙铁对其进行返工。

我知道有些爱好者会建造精密的温度控制器,但这是因为爱好者喜欢建造东西,而不是因为回流工艺需要。

只要上升速度合理(1-2 摄氏度/秒),板子的温度就会相当均匀,这将决定焊料的熔化,所以如果你测量温度,板子温度比空气温度好。电路板温度将取决于空气温度和辐射热吸收的混合 - 你不希望后者过度,因为这可能会导致加热不均匀或烧焦,具体取决于组件的 IR 吸收特性 - 我通常在低于时运行加热器它们开始明显发光,这似乎工作正常。您当然应该避免在烤面包机中使用无铅,因为焊接和燃烧之间的空间较小。

组件尺寸、密度、接地层和烤箱中的放置都会极大地影响特定点的温度,因此将热电偶放在玻璃上不会比将热电偶放在空气中更能说明问题。但是,对于业余爱好者应用程序,您可能不需要精度。尽管机载热电偶不会读取特定接头的确切温度,但它仍应允许您的控制器在一系列板上重新创建一致的配置文件。

如果您想更加确保配置文件正确无误,则应使用附有导热膏或环氧树脂的热电偶监测多个点。(欧米茄卖这个)。

通常,较大的组件将最后回流,以及靠近烤箱前玻璃且温度较低的组件。尝试监控最热点和最冷点。制造商在弄清楚过程时经常使用多个热电偶。

我同意其他海报的观点,即打开烤箱,等待最后一个接头回流,然后打开门的简单方法是有效的。许多烤箱无法以足够快的速度加热或冷却以超过组件配置文件中指定的最大温度速率​​,因此热电偶提供的反馈回路可能只会告诉控制器打开然后关闭。

我使用了一个返修站,它有一个板下和板上的预热器,以及一个弹簧加载的热电偶来测量 PCB 的温度当电路板被适当预热时,它会提高实际回流阶段的温度。与烤箱的不同之处在于加热是通过辐射而不是对流烤箱的对流加热速度太慢,甚至无法接近规定的曲线。您需要辐射来像回流规定的那样快速改变温度。我唯一能想到的就是使用两个烤箱,一个用于预热,另一个用于焊接。而且你必须从一个烤箱快速移动到另一个烤箱。
IMO,气温完全无关紧要。