經(jīng)典印刷電路板(PCB)的溫度曲線(xiàn)(profile)作圖，涉及將PCB裝配上的熱電偶連接到數據記錄曲線(xiàn)儀上，并把整個(gè)裝配從回流焊接爐中通過(guò)。作溫度曲線(xiàn)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定，2) 檢驗工藝的連續性，以保證可重復的結果。通過(guò)觀(guān)察PCB在回流焊接爐中經(jīng)過(guò)的實(shí)際溫度(溫度曲線(xiàn))，可以檢驗和/或糾正爐的設定，以達到最終產(chǎn)品的最佳品質(zhì)。

經(jīng)典的PCB溫度曲線(xiàn)將保證最終PCB裝配的最佳的、持續的質(zhì)量，實(shí)際上降低PCB的報廢率，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，在爐子內的加熱將裝配帶到適當的焊接溫度，而不損傷產(chǎn)品。為了檢驗回流焊接工藝過(guò)程，人們使用一個(gè)作溫度曲線(xiàn)的設備來(lái)確定工藝設定。溫度曲線(xiàn)是每個(gè)傳感器在經(jīng)過(guò)加熱過(guò)程時(shí)的時(shí)間與溫度的可視數據集合。通過(guò)觀(guān)察這條曲線(xiàn)，你可以視覺(jué)上準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(xiàn)允許操作員作適當的改變，以?xún)?yōu)化回流工藝過(guò)程。

一個(gè)典型的溫度曲線(xiàn)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，以防止由于加熱或冷卻太快對板和/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(kāi)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 - 對于共晶焊錫為183°C，保溫時(shí)間在30~90秒之間。

保溫區有兩個(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)，允許較容易地轉變到回流區，2) 激化裝配上的助焊劑。在保溫溫度，激化的助焊劑開(kāi)始清除焊盤(pán)與引腳的氧化物的過(guò)程，留下焊錫可以附著(zhù)的清潔表面。向回流形成峰值溫度是另一個(gè)轉變，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，通常叫做液態(tài)以上時(shí)間(TAL, time above liquidous)?；亓鲄^時(shí)爐子內的關(guān)鍵階段，因為裝配上的溫度梯度必須最小，TAL必須保持在錫膏制造商所規定的參數之內。產(chǎn)品的峰值溫度也是在這個(gè)階段達到的 - 裝配達到爐內的最高溫度。

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)應該同時(shí)、同速率達到相同的峰值溫度，以保證所有零件在爐內經(jīng)歷相同的環(huán)境。在回流區之后，產(chǎn)品冷卻，固化焊點(diǎn)，將裝配為后面的工序準備?？刂评鋮s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(jiàn)類(lèi)型的溫度曲線(xiàn)，它們通常叫做保溫型(soak)和帳篷型(tent)溫度曲線(xiàn)。在保溫型曲線(xiàn)中，如前面所講到的，裝配在一段時(shí)間內經(jīng)歷相同的溫度。帳篷型溫度曲線(xiàn)是一個(gè)連續的溫度上升，從裝配進(jìn)入爐子開(kāi)始，直到裝配達到所希望的峰值溫度。

所希望的溫度曲線(xiàn)將基于裝配制造中使用的錫膏類(lèi)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(xiàn)，以達到最高的性能。溫度曲線(xiàn)的信息可以通過(guò)聯(lián)系錫膏制造商得到。最常見(jiàn)的配方類(lèi)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(xiàn)系統元件

一個(gè)經(jīng)典的PCB溫度曲線(xiàn)系統由以下元件組成：

數據收集曲線(xiàn)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(zhù)在PCB上的關(guān)鍵元件，然后連接到隨行的曲線(xiàn)儀上。 隔熱保護，它保護曲線(xiàn)儀被爐子加熱。 軟件程序，它允許收集到的數據以一個(gè)格式觀(guān)看，迅速確定焊接結果和/或在失控惡劣影響最終PCB產(chǎn)品之前找到失控的趨勢。

讀出與評估溫度曲線(xiàn)數據

錫膏制造商一般對其錫膏配方專(zhuān)門(mén)有推薦的溫度曲線(xiàn)。應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(xiàn)，與實(shí)際的裝配結果進(jìn)行比較。然后可能采取步驟來(lái)改變機器設定，以達到特殊裝配的最佳結果

總結

做溫度曲線(xiàn)是PCB裝配中的一個(gè)關(guān)鍵元素，它用來(lái)決定過(guò)程機器的設定和確認工藝的連續性。沒(méi)有可測量的結果，對回流工藝的控制是有限的。咨詢(xún)一下錫膏供應商，查看一下元件規格，為一個(gè)特定的工藝確定最佳的曲線(xiàn)參數。通過(guò)實(shí)施經(jīng)典PCB溫度曲線(xiàn)和機器的品質(zhì)管理溫度曲線(xiàn)的一個(gè)正常的制度，PCB的報廢率將會(huì )降低，而質(zhì)量與產(chǎn)量都會(huì )改善。結果，總的運作成本將減低。