电路板回焊之原理与管理（一）回焊曲线的组成测绘

一、电路板回焊曲线（Profile）的组成

当组装板在金属网式或双轨式输送带上，通过回焊炉各段（Zone)的热冷行程（例如8热2冷之大型机，总长5-6m的无铅回焊炉），以达到锡膏熔融（Melting)以及冷却（Cooling)癒合成为焊点的目的，其主要温度变化可分为四部份，亦即：

（1）起步预热段（Ramp-up)

指最前两段之炉区，从室温起步到达110-120℃之鞍首而言（例如10段机之1-2 Zone)。

大发快盈500 图1、此为日本千住金属9热2冷式之回焊曲线，可见到多层板之受热要超过零组件，此即爆板隐忧之所在。

（1）、缓升〈恒温）吸热段（Soak or Preheat）

大发快盈500 指回焊曲线之缓升而较平坦的鞍部。例如10 段机之3-6段而言，时间60~90sec，鞍尾温度150~170℃。希望能达到电路板与零组件的内外均温，与赶走溶剂避免溅锡之目的。

（2）、峰温强热段(Spike or Peak)

可将板面温度迅速（3℃/sec）衝高到235-245℃之间，以达到锡膏熔焊的目的；此段耗时以不超过20秒为宜（例如10段机之7-8两段）。

（3）、快速冷却段（Cooling)

大发快盈500 之后再快速降温(3-5℃/sec)使能瞬间固化形成焊点，如此将可减少焊点之表面粗糙与微裂，且老化强度也会更好（例如10段机之9-10段）。为了将抽象的文字叙述简化为易懂的方便图示起见，利用简单直角座标的纵轴表达温度，横轴表达时间〈秒数），描绘出组装板随输送带按设定速度(例如0.9m/min)行走，过程中温度起伏变化（热量增加或减少）的曲线，即称之为回焊曲线（Reflow Profile)。

图2、左为回焊曲线与田焊炉相互匹配的示意图，右为尾段降温用的冷却风扇图。

大发快盈500 图3、左图为有鞍型（RSS)回焊曲线及其各部段之说明；

大发快盈500 右图为待焊板进入加热段受到上下强力热风吹送热量之示意图，上下热风之温度与速度均可调整。

回焊曲线是经由移动式电子测温仪与纪录器(Profiler or Datalogger)所绘制，此仪器可引出数条K Type之慼热导线，并连接到数枚慼温之熔合头(Thermo—Coupler)，使逐一固定在板面不同位置，移动中执行“边走边测”的动作。实作时是走在前面，随后牵引慼温仪通过全程而自动绘制多条曲线。再自多条曲线中折衷选出最中道不伤元件者，做为正式产品之试焊曲线，并在出炉完工板的品质经过认可后’即将该曲线存档做为后续量产的作业根据。

图4、左为无铅回焊曲线与有铅回焊曲线两者在温度与热量〈即曲线下含之面积）比较上的落差，

即使二者TAC之秒数相等，但所涵盖热量之差异却仍然很大。

右图为有铅与无铅两者可操作之范围舆峰温方面落差之比较。

二、回焊曲线的测绘

利用有瑕疵的与关键性的零组件，刻意改用高温焊料(Sn l0／Pb 90)先在板面以手焊方式在各处脚垫上将热偶焊妥，做为量产前测温用的试焊板。所採用的“移动式测温仪”是由扁平机盒为主，内部主要是一片组装板，PCB板面上安装了一颗由电池驱动的IC，此IC内已烧录了专用软体，可供各种数据的纪录与整理。金属外壳则另包覆耐热材料，以保护内部不致受损。该扁平主机可监测全程任何时间任何位置的温度(误差须在±1 0℃以内)，并以无线方式快速传送(约每秒一次)资料到炉以外的电脑中。试焊板上亦可採用高温胶带去贴著耐热线避免其乱动。试焊所得数据可採数种颜色绘成多条回焊曲线，然后再根据经验权衡折衷而找出可用的最佳曲线(也就是将最怕热的元件例为优先考虑)。

大发快盈500 图5、此为著名品牌化（KIC）之移动式测温仪（Profiler)的全体组合，

大发快盈500 可见到前行板面上可固著的9条K-type感热线；右三图为感测线之熔合点在待焊板焊垫上採点胶，

焊牢及高温胶带贴牢等三种固定法，以高熔点焊接法效果最好。

通常更换待焊板的料号时，即应从档案中找出正确的回焊曲线，然后上机重新实焊一片首件板(First Artic1e)，在焊点品质无虑后即可展开量产。不过一般老手却未将动态测温仪用之于新料号首件板，而只是在每日开工前，利用已接线的试焊板，对各区段的热风温度进行校验与微调而已。