SMT回流焊温度曲线


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我已经阅读了许多有关用于SMT焊接的DIY回流焊炉的网站和论坛。我还看到了许多焊料制造商,组件制造商和其他自称为专家的焊料配置文件。

我无法理解什么是控制温度的最佳方法。除非我弄错了,否则我所看到的所有推荐轮廓均表示焊料应经历的轮廓。但是,除非您有很难以预算购买的红外摄像机,否则您无法轻松监控温度。我阅读过的所有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,我将热电偶焊接到板上,然后将板的温度与另一个监测空气温度的热电偶进行比较。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将根据许多因素而变化,包括电路板尺寸,这些因素会改变电路板的热容量。每个人都在努力遵循尽可能接近的特定配置文件,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,对吧?

我曾考虑过将一小块玻璃放入回流炉中,并在玻璃上安装一个热电偶,然后用它来监视温度,因为玻璃的比热与FR4非常相似。但是对于每个尺寸不同的电路板,它仍然不是完美的。那么监视温度的最佳方法是什么?

Answers:


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如果您是为付费客户组装大量PCB 的制造商,则经济合理的做法是使焊料温度曲线完全正确,以减少墓碑和其他焊接缺陷的发生。

另一方面,如果您是一个业余爱好者,并且在烤面包机中一次烹饪一块板,那么获得完美的焊料轮廓将浪费时间。最佳业余爱好者简介是:

  • 加热至焊料熔化
  • 关闭烤箱并打开门,直到焊料冻结
  • 由于加热不均匀,一或两个无源元件将被墓碑化。使用烙铁对其进行返工。

我认识到有些业余爱好者会建造精巧的温度控制器,但这是因为业余爱好者喜欢建造东西,而不是因为回流过程是必需的。


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只要上升速率合理(1-2摄氏度/秒),板的温度就会相当均匀,这将决定焊料的熔化,因此,如果测量温度,则板温度要好于空气温度。电路板的温度取决于空气温度和辐射热吸收的混合-您不希望后者过高,因为这可能会导致不均匀加热或烧焦,具体取决于组件的IR吸收特性-我通常在以下情况下运行加热器:它们开始明显发光,似乎正常。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净空较小。


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组件的尺寸,密度,接地平面以及在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空气中的热电偶告诉您更多。但是,对于业余爱好者应用程序,可能不需要精度。尽管机载热电偶无法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轮廓。

如果要进一步确保轮廓正确,则应使用导热膏或环氧树脂连接的热电偶监控多个点。(欧米茄出售)。

通常,较大的组件以及靠近较冷的烤箱前玻璃的组件将最后回流。尝试监视最热和最冷的点。制造商在确定过程时经常使用多个热电偶。

我同意其他张贴者的观点,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。许多烤箱的加热或冷却速度不足以超过组件配置文件中指定的最高温度速率,因此,热电偶提供的反馈回路只能告诉控制器先打开再关闭。


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我使用了一个返修工作站,该返修工作站具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。正确预热板后,会升高实际回流阶段的温度。与烤箱不同的是,加热是通过辐射而不是对流进行的。烤箱的对流加热太慢,甚至无法达到规定的轮廓。您需要辐射以尽快达到回流规定的温度变化。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。而且您将不得不从一个烤箱快速移动到另一个烤箱。
海事组织,空气温度是完全无关的。


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我还玩了一个烤面包机回流焊烤箱,我意识到空气温度处于150摄氏度的舒适温度,然后丝印烧掉(变成棕色),回流后我的电容器不再有效,所以我贴上了大约5 K型最后,我发现热电偶在测量端的外形很大,当我打开红外灯时,从40到80摄氏度大约需要一分钟,但是元素已经蒸发了我在测试时放入烤箱的少量水,这意味着温度已经超过100度,而我的热电偶仍上升到80度

我购买了其他带有裸线的热电偶,并且它的拾起速度更快,同时还使我的读数悬空,直接在最大的组件上以及在板的下面,但紧靠板之后,我得出的平均值是组件的温度比其余部分更大,这对我有用

我的丝网印刷不再变成棕色,几乎没有墓碑(仍然发生)

还有一件事,因为我使用的是红外线加热器,所以在烤箱中放了一个钢网,以避免直接加热到PCB上,这虽然减慢了一点速度,但是我得到了更好的结果


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我有一台旧的Sears 4元素电烤箱,用于回流焊,还有一个用于温度监控的“带有NCV和K型温度的Extech EX330自动量程微型万用表”。探针线在门中固定到位,从而探针的末端靠近板子表面。待回流的板位于金属AL托盘上。我的纸盘可容纳3个10cmx10cm的木板或同等尺寸的较小木板。

此顺序适用于Kester EP256含铅焊料:

温度已满,将其拨回以在150C左右保持90秒

再次充满温度,将其调回至保持〜190-195 90秒。请勿超过205C。这对零件不利。

关掉暖气,稍微开一些门,让温度降温,一旦低于180C,就可以完全打开门。焊锡在183°C凝固。

烤箱冷却后,必须在保持温度下稍微调高或调低热量,然后再次加热。温度监控是关键。


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