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回流焊爐溫曲線優(yōu)化對 PCB 焊接質(zhì)量的影響
來源：
發(fā)布時間：2025-09-30
回流焊作為 SMT 焊接的**工序，爐溫曲線的合理性直接決定焊點熔合質(zhì)量，不當?shù)臏囟葏?shù)易導致焊點虛焊、橋接、元件損傷等缺陷，甚至影響 PCB 板材性能。上海桐爾在協(xié)助某 LED 照明廠優(yōu)化路燈驅(qū)動板生產(chǎn)時發(fā)現(xiàn)，其因爐溫曲線設(shè)置不合理，焊接不良率達 5.8%，通過分溫區(qū)精細調(diào)整曲線參數(shù)，焊接不良率降至 0.9%，同時延長了元件使用壽命。預熱區(qū)作為爐溫曲線的起始階段，**目標是平穩(wěn)加熱 PCB 與元件，緩慢揮發(fā)焊膏內(nèi)溶劑，避免溶劑快速沸騰形成氣孔。預熱區(qū)溫度需從室溫逐步升至 150-180℃，升溫斜率控制在 1.5-3℃/s，斜率過快易導致 PCB 表層與內(nèi)層溫差過大，產(chǎn)生應(yīng)力引發(fā)翹曲，同時溶劑揮發(fā)劇烈，焊點易出現(xiàn)空洞；該 LED 照明廠**初為提升生產(chǎn)效率，將升溫斜率設(shè)為 4℃/s，PCB 翹曲率達 2.3%，焊點空洞率超 8%。上海桐爾建議將斜率降至 2℃/s，同時在 120℃增設(shè) 30 秒恒溫段，讓溶劑充分逸出，翹曲率降至 0.5%，空洞率降至 1.2%。預熱區(qū)總時長需根據(jù) PCB 厚度調(diào)整，1.6mm 厚 PCB 預熱時間約 60-90 秒，0.8mm 薄 PCB 可縮短至 40-60 秒，避免薄 PCB 過度加熱導致元件損傷；該工廠原統(tǒng)一設(shè)置 80 秒預熱時間，0.8mm 厚 PCB 上的 0402 電容出現(xiàn)批量損壞，調(diào)整至 50 秒后，元件損壞率歸零。恒溫區(qū)（活性區(qū)）的作用是***焊膏內(nèi)助焊劑，去除焊盤與元件引腳的氧化層，為后續(xù)回流焊接奠定基礎(chǔ)。恒溫區(qū)溫度需穩(wěn)定在 150-180℃，持續(xù)時間 60-90 秒，溫度過低或時間不足，助焊劑活性無法充分發(fā)揮，氧化層未***干凈，易形成虛焊；該工廠原恒溫時間* 40 秒，助焊劑活性不足，QFP 元件引腳虛焊率達 3.2%。上海桐爾建議延長至 75 秒，同時通過爐溫測試儀（精度 ±1℃）監(jiān)測 PCB 不同區(qū)域的溫度均勻性，確保溫差≤5℃，避免局部溫度不足導致的焊接差異，調(diào)整后虛焊率降至 0.5%。需注意，恒溫區(qū)溫度不可超過焊膏助焊劑的活性上限（通常 180℃），否則助焊劑提前失效，失去抗氧化作用，某批次焊接因恒溫區(qū)超溫至 190℃，助焊劑失效導致焊盤氧化，焊接良率驟降?；亓鲄^(qū)是焊料熔合的關(guān)鍵階段，溫度需升至焊膏熔點以上，確保焊料完全潤濕焊盤與引腳。無鉛焊膏（如 SAC305）熔點約 217℃，回流區(qū)峰值溫度需設(shè)為 235-245℃，高于熔點 18-28℃，確保焊料充分熔合；峰值溫度不足，焊料未完全熔化，易出現(xiàn)焊點強度不足；溫度過高則可能損傷元件（如電容、IC），甚至導致 PCB 板材變色。該 LED 照明廠原峰值溫度設(shè)為 225℃，焊料未充分熔合，焊點剪切強度* 45N，調(diào)整至 240℃后，剪切強度提升至 60N，符合行業(yè)標準?；亓鲄^(qū)峰值溫度持續(xù)時間需控制在 20-30 秒，過長易導致焊料過度氧化，縮短至 10 秒以下則焊料熔合不充分；該工廠曾因峰值持續(xù)時間 40 秒，焊料氧化嚴重，焊點出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象，調(diào)整至 25 秒后，焊點外觀與性能均恢復正常。冷卻區(qū)的目標是讓焊點快速凝固，形成穩(wěn)定微觀結(jié)構(gòu)，同時避免驟冷產(chǎn)生應(yīng)力。冷卻斜率需控制在 - 3 至 - 4℃/s，過快易導致焊點與 PCB 收縮不均，產(chǎn)生裂紋，同時元件因溫差過大出現(xiàn)損傷；過慢則焊點凝固時間長，易出現(xiàn)焊料回流、焊點變形。該工廠原冷卻斜率達 - 6℃/s，LED 燈珠焊點裂紋率達 2.5%，調(diào)整至 - 3.5℃/s 后，裂紋率降至 0.3%。冷卻區(qū)出口 PCB 溫度需降至 80℃以下，避免高溫狀態(tài)下 PCB 搬運時出現(xiàn)變形，同時為后續(xù)檢測、分板工序提供適宜溫度；該工廠通過在冷卻區(qū)出口加裝紅外測溫儀（實時反饋溫度），當溫度超 80℃時自動降低冷卻風扇轉(zhuǎn)速，確保出口溫度穩(wěn)定在 70-80℃，PCB 變形率進一步降低。
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