详解如何使用测温仪器测量回流焊温度曲线?
来源:优特尔锡膏 浏览: 发布时间:2025-08-11
使用测温仪器测量回流焊温度曲线是确保焊接质量的核心步骤,目的是通过实际数据验证炉内温度是否符合无铅锡膏的工艺要求(如峰值温度、液态以上时间、升温速率等)操作步骤及注意事项:
核心工具与仪器;
1. 测温记录仪(炉温跟踪仪):
核心功能:采集并存储温度数据(需耐高温,通常可承受300℃以上),支持多通道(一般4-12通道,可同时测量PCB不同位置的温度)。
类型:无线(更方便,避免线缆干扰)或有线(稳定性高,但需注意线缆耐高温)。
2. 热电偶(温度传感器):
材质:K型热电偶(最常用,测温范围0-1372℃,满足回流焊需求)。
规格:线径0.2-0.5mm(细直径更灵活,适合小元件),长度根据炉体尺寸选择(通常1-2米)。
3. 辅助工具:高温胶带(如Kapton胶带,耐温260℃以上)、剪刀、镊子、电脑(用于导出数据和分析软件)。
测量步骤(详细流程);
1. 确定测温点(关键!决定数据有效性)
需根据PCB和元件特性,选择最能反映焊接风险的位置(温度最高/最低、热容量差异大的区域),典型测温点包括:
大体积元件:如BGA、QFP、大尺寸电感(热容量大,升温慢,易出现温度不足);
细间距元件:如0201/01005芯片、CSP(对温度敏感,易因局部过热损坏);
大铜皮区域:如接地焊盘、电源层(铜导热快,温度可能偏高);
PCB边缘与中心:边缘散热快,中心升温慢,需验证温度均匀性;
热敏元件:如陶瓷电容、塑料连接器(需确认是否超过耐温上限)。
建议数量:4-8个点(覆盖不同类型元件和区域,确保数据全面)。
2. 热电偶粘贴(确保测量精准)
清洁焊盘/元件表面:用酒精擦拭测温点,去除油污或助焊剂残留,避免影响胶带粘性。
固定热电偶:
热电偶的“测温节点”(两根导线焊接处)必须紧密贴合测温点表面(直接接触焊盘或元件本体,不可悬空)。
用高温胶带十字交叉固定(至少2层,确保在炉内高温下不脱落),胶带边缘需平整,避免卷入传送带或炉内结构。
示例:BGA测温时,将热电偶节点贴在BGA底部焊盘(需提前在PCB上预留位置,或贴在BGA外壳但需注意误差);小元件贴在元件顶部中心。
整理导线:将热电偶导线沿PCB边缘排布,避免缠绕或接触传送带,末端连接到测温记录仪(注意通道对应关系,做好标记)。
3. 连接与设置记录仪
检查设备状态:确认记录仪电量充足(或接外接电源),内存空(避免数据溢出),热电偶与记录仪通道连接牢固(接触不良会导致数据漂移)。
设置参数:通过配套软件设置采样频率(建议1-2次/秒,兼顾数据密度和存储量)、记录时长(略长于回流焊炉总加热时间,如炉体长度5米,传送带速度0.5米/分钟,则时长≈10分钟+预留2分钟)。
4. 放入回流焊炉测量
固定记录仪:将记录仪用高温胶带固定在PCB边缘(避免影响PCB在传送带上的运行,确保平稳通过各温区)。
启动测量:在PCB进入炉体前,启动记录仪的“开始记录”功能,确保从室温阶段开始采集数据。
监测过程:观察PCB在传送带上的运行状态,避免卡板、热电偶脱落(若有异常需立即停机,防止设备损坏)。
5. 数据导出与曲线分析
导出数据:PCB出炉后,停止记录,将记录仪连接电脑,通过配套软件导出温度-时间曲线(每个通道对应一个测温点的曲线)。
关键指标验证(对照无铅锡膏的工艺要求):
预热阶段:升温速率是否≤3℃/s,终点温度是否150-180℃;
恒温阶段:温度是否稳定在180-200℃,时长是否60-90秒,各点温差是否≤±5℃;
回流阶段:峰值温度是否在“锡膏熔点+20-40℃”范围(如SAC305需235-255℃),液态以上时间(TAL)是否30-60秒;
冷却阶段:冷却速率是否2-5℃/s,无骤升骤降。
偏差调整:若某点温度不达标(如BGA峰值偏低),需调整对应温区的设定温度(如提高回流区温度)或传送带速度(速度变慢则加热时间延长),重复测量直至所有点符合要求。
注意事项(避免测量误差)
1. 热电偶粘贴牢固性:高温下胶带易软化,若节点脱落,数据会失真(显示温度骤降),建议粘贴后轻拉导线检查是否牢固。
2. 避免“热桥效应”:热电偶导线不可与PCB上的大铜皮或金属元件过度接触(否则导线会传导其他区域的热量,导致测温点数据不准)。
3. 定期校准仪器:热电偶和记录仪需每年校准(通过计量机构),避免因传感器漂移导致数据偏差(允许误差≤±2℃)。
4. 多次测量取平均:首次设置或更换产品时,建议重复测量2-3次,排除偶然因素(如炉内气流波动导致的单次偏差)。
5. 匹配传送带速度:测量时的传送带速度必须与实际生产一致(速度直接影响各温区的加热时间,速度变化会导致曲线整体偏移)。
测量回流焊温度曲线的核心是“精准选点、可靠固定、全面分析”。
通过实测数据验证炉温是否匹配无铅锡膏的工艺需求,才能避免因温度偏差导致的虚焊、元件损坏等问题。
实际操作中,需结合PCB设计和元件特性动态调整测温点,确保曲线能真实反映“最危险”位置的焊接条件。
上一篇:无铅锡膏的回流焊温度曲线设置与关键控制点