详解PCBA焊接温度冷却过程

中信华 · 发表于 2021-5-19 17:40

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详解PCBA焊接温度冷却过程

焊接是PCBA生产流程中最为重要的一个工序。今天，就让工程师为你详解PCBA焊接温度冷却过程

1、PCBA焊接从峰值温度至凝固点。

此区域是液相区，过慢的冷却速度相当于增加液相线以上的时间，不仅会使IMC迅速增厚，还会响焊点微结构的形成，对焊点质量的影响很大。较快的冷却率有利于降低IMC的形成速率。

在凝固点附近（220～200℃之间）快速冷却，有利于非共晶系无铅钎料在凝固过程中减少塑性时间范围。缩短PCB组装板处在高温下的时间也有利于减少对热敏元器件的伤害。

另外，也要看到快速冷却会增加焊点的内应力，可能会造成SMT贴片焊点裂纹和元件开裂。因为焊接过程中，特别是在焊点凝固过程中，由于各种材料（不同的焊料、PCB材料、Cu、Ni、Fe-Ni合金）的热膨胀系数（CTE）或热性能的差异很大，在焊点凝固时由于相关材料的开裂，造成PCB金属化孔内镀层断裂等焊接缺陷。

2、从焊料合金的固相线（凝固点）下方附近至100℃。

从焊料合金的固相线至100℃的时间过长，一方面也会增加IMC的厚度，另一方面对于一些存在低熔点金属元素的界面，可能会由于枝状结晶的形成而发生偏析现象，容易造成焊点剥离缺陷。为了避免枝状结晶的形成应加速冷却，从216～100℃的降温速率一般控制在-2～-4℃/s。

3、100℃至再流焊炉出口。

考虑要保护操作人员，一般要求出口处温度低于60℃。不同的炉子出口温度不一样，冷却速率高和冷却区长的设备，出口温度低一些。另外，无铅焊点在老化过程中，时间过长也会微量增长IMC的厚度。

总之，冷却速率对PCBA焊接质量的影响是很大的，这将影响电子产品的长期可靠性。因此，有一个受控制的冷却过程非常重要。

以上便是工程师为你详解的PCBA焊接温度冷却过程，希望对你有所帮助。