1. 預热(rè)區(qū)
目的: 使PCB和(hé)元(yuán)件(jiàn)均勻、緩慢(màn)地(dì)升(shēng)温(wēn),达(dá)到(dào)一(yī)个(gè)預定(dìng)的“活化温(wēn)度(dù)”,並(bìng)蒸發(fà)掉锡膏中(zhōng)的部(bù)分(fēn)揮發(fà)性(xìng)溶劑。
原理: 緩慢(màn)升(shēng)温(wēn)(通(tòng)常1-3°C/秒(miǎo))可(kě)以(yǐ)防止热(rè)冲擊導致(zhì)元(yuán)件(jiàn)開(kāi)裂或(huò)PCB變(biàn)形。同(tóng)时(shí),锡膏中(zhōng)的助焊劑開(kāi)始(shǐ)活化,初步清(qīng)除焊盤和(hé)元(yuán)件(jiàn)引腳(jiǎo)表(biǎo)面(miàn)的轻微氧化物(wù)。
2. 恒温(wēn)區(qū) / 活性(xìng)區(qū)
目的: 使整个(gè)PCB闆上(shàng)的不(bù)同(tóng)大(dà)小、質(zhì)量(liàng)的元(yuán)件(jiàn)温(wēn)度(dù)达(dá)到(dào)均勻一(yī)致(zhì),並(bìng)完成助焊劑的活化过(guò)程。
原理:温(wēn)度(dù)均一(yī)化: 大(dà)型元(yuán)件(jiàn)(如(rú)芯片(piàn))吸热(rè)多(duō)、升(shēng)温(wēn)慢(màn),小型元(yuán)件(jiàn)(如(rú)電(diàn)阻電(diàn)容)升(shēng)温(wēn)快(kuài)。此(cǐ)階(jiē)段(duàn)提(tí)供一(yī)个(gè)温(wēn)度(dù)平台(tái)(通(tòng)常150-180°C),讓热(rè)容大(dà)的“追上(shàng)来(lái)”,消除温(wēn)差。
助焊劑活化: 助焊劑在(zài)此(cǐ)温(wēn)度(dù)下(xià)达(dá)到(dào)最(zuì)佳活性(xìng),彻底清(qīng)除焊接表(biǎo)面(miàn)的氧化物(wù),並(bìng)形成一(yī)层(céng)液态保護膜,防止在(zài)回(huí)流前(qián)發(fà)生(shēng)二(èr)次氧化。这(zhè)是(shì)決定(dìng)焊接質(zhì)量(liàng)(潤湿(shī)性(xìng))的關(guān)鍵階(jiē)段(duàn)。
3. 回(huí)流區(qū)
目的: 这(zhè)是(shì)最(zuì)核心(xīn)的階(jiē)段(duàn),使锡膏中(zhōng)的金(jīn)屬焊料粉末(mò)完全(quán)熔化。
原理:温(wēn)度(dù)迅速升(shēng)高(gāo)到(dào)液相線(xiàn)以(yǐ)上(shàng)(对(duì)于(yú)常用(yòng)的Sn63/Pb37锡膏,熔點(diǎn)为(wèi)183°C;对(duì)于(yú)無铅(qiān) SAC305 锡膏,熔點(diǎn)为(wèi)217-220°C)。峰(fēng)值温(wēn)度(dù)通(tòng)常比熔點(diǎn)高(gāo)20-40°C(如(rú)無铅(qiān)約为(wèi)240-250°C)。
焊料从固态變(biàn)为(wèi)液态,在(zài)助焊劑創造的潔淨金(jīn)屬表(biǎo)面(miàn)上(shàng),發(fà)生(shēng)毛(máo)细(xì)現(xiàn)象(xiàng)和(hé)潤湿(shī)作(zuò)用(yòng)。
液态焊料在(zài)元(yuán)件(jiàn)引腳(jiǎo)/焊端和(hé)PCB焊盤之(zhī)間(jiān)流動(dòng)、鋪展(zhǎn),並(bìng)發(fà)生(shēng)冶金(jīn)反(fǎn)應(yìng),在(zài)接觸界面(miàn)形成一(yī)层(céng)薄薄的金(jīn)屬間(jiān)化合物(wù)(如(rú)Cu6Sn5),这(zhè)是(shì)形成高(gāo)强度(dù)焊點(diǎn)的根(gēn)本(běn)。
注意(yì): 此(cǐ)階(jiē)段(duàn)时(shí)間(jiān)(通(tòng)常30-90秒(miǎo))和(hé)峰(fēng)值温(wēn)度(dù)必須嚴格控制。时(shí)間(jiān)太短(duǎn)或(huò)温(wēn)度(dù)太低(dī)会(huì)導致(zhì)焊接不(bù)充分(fēn)(冷(lěng)焊);时(shí)間(jiān)太长(cháng)或(huò)温(wēn)度(dù)太高(gāo)会(huì)導致(zhì)元(yuán)件(jiàn)損傷、PCB闆翹曲(qū)或(huò)IMC过(guò)厚變(biàn)脆。
4. 冷(lěng)却區(qū)
目的: 使液态焊料平穩、迅速地(dì)凝固,形成光(guāng)滑、明(míng)亮(liàng)的焊點(diǎn)。
原理: 控制冷(lěng)却速率(通(tòng)常为(wèi)2-4°C/秒(miǎo)),讓焊點(diǎn)晶粒(lì)結構更致(zhì)密,機(jī)械强度(dù)更高(gāo)。快(kuài)速的冷(lěng)却也(yě)有助于(yú)抑制金(jīn)屬間(jiān)化合物(wù)的过(guò)度(dù)生(shēng)长(cháng),並(bìng)獲得良好(hǎo)的焊點(diǎn)外觀。