經(jīng)典印刷電路板(PCB)的溫度曲線(profile)作圖，涉及將PCB裝配上的熱電偶連接到數(shù)據(jù)記錄曲線儀上，并把整個(gè)裝配從回流焊接爐中通過(guò),。作溫度曲線有兩個(gè)主要的目的：1) 為給定的PCB裝配確定正確的工藝設(shè)定，2) 檢驗(yàn)工藝的連續(xù)性,，以保證可重復(fù)的結(jié)果,。通過(guò)觀察PCB在回流焊接爐中經(jīng)過(guò)的實(shí)際溫度(溫度曲線)，可以檢驗(yàn)和/或糾正爐的設(shè)定,，以達(dá)到最終產(chǎn)品的最佳品質(zhì),。
經(jīng)典的PCB溫度曲線將保證最終PCB裝配的最佳的、持續(xù)的質(zhì)量,，實(shí)際上降低PCB的報(bào)廢率,，提高PCB的生產(chǎn)率和合格率，并且改善整體的獲利能力,。
回流工藝
在回流工藝過(guò)程中,，在爐子內(nèi)的加熱將裝配帶到適當(dāng)?shù)暮附訙囟龋粨p傷產(chǎn)品,。為了檢驗(yàn)回流焊接工藝過(guò)程,，人們使用一個(gè)作溫度曲線的設(shè)備來(lái)確定工藝設(shè)定。溫度曲線是每個(gè)傳感器在經(jīng)過(guò)加熱過(guò)程時(shí)的時(shí)間與溫度的可視數(shù)據(jù)集合,。通過(guò)觀察這條曲線,，你可以視覺(jué)上準(zhǔn)確地看出多少能量施加在產(chǎn)品上，能量施加哪里,。溫度曲線允許操作員作適當(dāng)?shù)母淖?，以?yōu)化回流工藝過(guò)程。
一個(gè)典型的溫度曲線包含幾個(gè)不同的階段 - 初試的升溫(ramp),、保溫(soak),、向回流形成峰值溫度(spike to reflow)、回流(reflow)和產(chǎn)品的冷卻(cooling)。作為一般原則,，所希望的溫度坡度是在2~4°C范圍內(nèi),，以防止由于加熱或冷卻太快對(duì)板和/或元件所造成的損害。
在產(chǎn)品的加熱期間,，許多因素可能影響裝配的品質(zhì),。最初的升溫是當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)入爐子時(shí)的一個(gè)快速的溫度上升。目的是要將錫膏帶到開始焊錫激化所希望的保溫溫度,。最理想的保溫溫度是剛好在錫膏材料的熔點(diǎn)之下 - 對(duì)于共晶焊錫為183°C,，保溫時(shí)間在30~90秒之間。
保溫區(qū)有兩個(gè)用途：1) 將板,、元件和材料帶到一個(gè)均勻的溫度,，接近錫膏的熔點(diǎn)，允許較容易地轉(zhuǎn)變到回流區(qū),，2) 激化裝配上的助焊劑,。在保溫溫度，激化的助焊劑開始清除焊盤與引腳的氧化物的過(guò)程,，留下焊錫可以附著的清潔表面,。向回流形成峰值溫度是另一個(gè)轉(zhuǎn)變，在此期間,，裝配的溫度上升到焊錫熔點(diǎn)之上,，錫膏變成液態(tài),。
一旦錫膏在熔點(diǎn)之上,，裝配進(jìn)入回流區(qū)，通常叫做液態(tài)以上時(shí)間(TAL, time above liquidous),?；亓鲄^(qū)時(shí)爐子內(nèi)的關(guān)鍵階段，因?yàn)檠b配上的溫度梯度必須最小,，TAL必須保持在錫膏制造商所規(guī)定的參數(shù)之內(nèi),。產(chǎn)品的峰值溫度也是在這個(gè)階段達(dá)到的 - 裝配達(dá)到爐內(nèi)的最高溫度。
必須小心的是,，不要超過(guò)板上任何溫度敏感元件的最高溫度和加熱速率,。例如，一個(gè)典型的鉭電容具有的最高溫度為230°C,。理想地,，裝配上所有的點(diǎn)應(yīng)該同時(shí)、同速率達(dá)到相同的峰值溫度,，以保證所有零件在爐內(nèi)經(jīng)歷相同的環(huán)境,。在回流區(qū)之后，產(chǎn)品冷卻，固化焊點(diǎn),，將裝配為后面的工序準(zhǔn)備,。控制冷卻速度也是關(guān)鍵的,，冷卻太快可能損壞裝配,，冷卻太慢將增加TAL，可能造成脆弱的焊點(diǎn),。
在回流焊接工藝中使用兩種常見類型的溫度曲線,，它們通常叫做保溫型(soak)和帳篷型(tent)溫度曲線。在保溫型曲線中,，如前面所講到的,，裝配在一段時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷相同的溫度。帳篷型溫度曲線是一個(gè)連續(xù)的溫度上升,，從裝配進(jìn)入爐子開始,，直到裝配達(dá)到所希望的峰值溫度。
所希望的溫度曲線將基于裝配制造中使用的錫膏類型而不同,。取決于錫膏化學(xué)組成,，制造商將建議最佳的溫度曲線，以達(dá)到最高的性能,。溫度曲線的信息可以通過(guò)聯(lián)系錫膏制造商得到,。最常見的配方類型包括水溶性(OA)、松香適度激化型(RMA, rosin mildly activated)和免洗型(no-clean)錫膏,。
經(jīng)典的PCB溫度曲線系統(tǒng)元件
一個(gè)經(jīng)典的PCB溫度曲線系統(tǒng)由以下元件組成：
數(shù)據(jù)收集曲線儀,，它從爐子中間經(jīng)過(guò)，從PCB收集溫度信息,。 熱電偶,，它附著在PCB上的關(guān)鍵元件，然后連接到隨行的曲線儀上,。 隔熱保護(hù),，它保護(hù)曲線儀被爐子加熱。 軟件程序,，它允許收集到的數(shù)據(jù)以一個(gè)格式觀看,，迅速確定焊接結(jié)果和/或在失控惡劣影響最終PCB產(chǎn)品之前找到失控的趨勢(shì)。
讀出與評(píng)估溫度曲線數(shù)據(jù)
錫膏制造商一般對(duì)其錫膏配方專門有推薦的溫度曲線,。應(yīng)該使用制造商的推薦來(lái)確定一個(gè)特定工藝的最佳曲線,，與實(shí)際的裝配結(jié)果進(jìn)行比較。然后可能采取步驟來(lái)改變機(jī)器設(shè)定,，以達(dá)到特殊裝配的最佳結(jié)果
總結(jié)
做溫度曲線是PCB裝配中的一個(gè)關(guān)鍵元素,，它用來(lái)決定過(guò)程機(jī)器的設(shè)定和確認(rèn)工藝的連續(xù)性,。沒(méi)有可測(cè)量的結(jié)果，對(duì)回流工藝的控制是有限的,。咨詢一下錫膏供應(yīng)商,，查看一下元件規(guī)格，為一個(gè)特定的工藝確定最佳的曲線參數(shù),。通過(guò)實(shí)施經(jīng)典PCB溫度曲線和機(jī)器的品質(zhì)管理溫度曲線的一個(gè)正常的制度,，PCB的報(bào)廢率將會(huì)降低，而質(zhì)量與產(chǎn)量都會(huì)改善,。結(jié)果,，總的運(yùn)作成本將減低。
