什麽是回流曲線?

深圳市福英達錫膏小知識: 什麽(me) 是回流曲線?
在焊盤上覆蓋上錫膏後,需要通過加熱的方式將錫膏熔化並與(yu) 焊盤進行冶金反應形成焊點。常見的加熱方法有電烙鐵加熱,波峰焊和回流焊等。由於(yu) 電烙鐵效率偏低,不適用於(yu) 大規模生產(chan) ,因此波峰焊和回流焊在封裝行業(ye) 中最為(wei) 普及。本文主要介紹回流工藝。
圖1. 回流爐外觀。
圖2. 一種無鉛錫膏回流曲線 (僅(jin) 供參考)
回流曲線可以分為(wei) 四個(ge) 區域,包括預熱區,恒溫區,回流區和冷卻區。將錫膏通過印刷,點膠等工藝沉積在焊盤上並完成元件貼裝後,PCB需要進行預熱。如果使用SAC305無鉛錫膏進行封裝,PCB需要在回流爐預熱100s到150℃左右。焊膏中助焊劑的主要成分包括鬆香、活性劑、觸變劑等溶劑。預熱能夠將揮發錫膏中較低熔點的溶劑,但是需要控製升溫速率。升溫過快會(hui) 增加封裝熱應力,容易導致焊點熱蠕變,出現裂紋等可靠性問題。
恒溫區可以讓錫膏充分的潤濕焊盤,助焊劑會(hui) 充分改善錫膏潤濕能力,有效去除焊盤上的氧化層並改變焊料表麵張力。此外該區域能允許助焊劑中的溶劑成分進一步揮發,從(cong) 而最大程度減少焊接殘留物。
錫膏在到達回流區後溫度迅速升高達到峰值溫度。一般峰值溫度比熔點溫度高25-45℃。錫膏會(hui) 完全熔化並潤濕焊盤。在這個(ge) 階段助焊劑活性最強。在高溫的作用下,由於(yu) 界麵反應,金屬間化合物(IMC)開始生成。如果使用SAC305無鉛錫膏,則會(hui) 生成Cu6Sn5。少量的Cu6Sn5對錫膏焊盤連接有好處。需要注意的是,應該避免回流時間過長導致IMC過度生長從(cong) 而導致焊點脆性增大。一般熔融溫度以上保持時間是30-60s,需要根據情況調整。
最後是冷卻區。冷卻使錫膏固化成為(wei) 焊點並能夠細化焊點晶粒結構,增強機械強度。合理的控製冷卻速度和時間對焊點可靠性有著很大的影響。如果冷卻速度太慢,在沒有氮氣保護情況下錫膏可能會(hui) 被氧化,並且由於(yu) 熱膨脹係數不匹配出現翹曲,導致焊接質量變差。而冷卻過快則會(hui) 增加焊點熱應力導致裂紋。一般冷卻速度和時間是4℃/s和100s,需要根據情況調整。
深圳市福英達致力於(yu) 開發和生產(chan) 封裝錫膏,無鉛產(chan) 品涵蓋錫銀銅和錫鉍合金組合。可適用於(yu) 多種封裝場合且焊點可靠性高。歡迎谘詢。

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