SMT贴片加工中的炉温曲线到底应该怎么设定?

  在SMT贴片加工过程中,炉温曲线的设定可以说是决定焊接成功与否的“灵魂环节”。不管是加工智能穿戴设备,还是工业控制板、车载电路板,只要涉及到回流焊工艺,炉温曲线就必不可少。那么,SMT贴片加工中的炉温曲线到底应该怎么设定?有哪些注意事项?本文我们从实操角度给你讲清楚。


  一、什么是炉温曲线?


  炉温曲线(Reflow Soldering Profile),是指电路板经过回流焊炉时各温区温度随时间的变化曲线。它直接关系到焊点质量、锡膏熔融效果以及元器件的热冲击承受力。


  根据国际通用的IPC规范(如IPC/JEDEC J-STD-020),炉温曲线主要分为以下四个阶段:


  1. 预热区(Preheat Zone):加热电路板,使其温度均匀上升,避免热冲击;


  2. 恒温区(Soak Zone):让板子整体温度均衡,为助焊剂活化创造条件;


  3. 回流区(Reflow Zone):炉温达到锡膏熔点以上,形成焊点;


  4. 冷却区(Cooling Zone):快速降温,形成牢固焊点。


  二、SMT贴片加工中炉温曲线怎么设定?


  贴片加工中的炉温曲线设定,不是一成不变的,而要根据产品的板材厚度、元件密度、锡膏种类等多因素进行优化。以下是常见的炉温设定参考:


  阶段      时间(秒)温度范围(℃) 关键作用


  预热阶段  60~120    100~150        缓慢升温,避免热冲击


  恒温阶段  60~120    150~180        助焊剂活化,温度均匀


  回流阶段  40~70     220~250        锡膏熔融,形成焊点


  冷却阶段  30~60     220~130        冷却定型,防止焊点虚焊或空焊


  三、炉温曲线设定需要考虑哪些因素?


  1. 锡膏类型:不同品牌/型号的锡膏其熔点温度和活化温度不同,如Sn63/Pb37约183℃,无铅锡膏一般约217~227℃;


  2. PCB板厚:板厚越大,热传导越慢,需适当延长预热和恒温时间;


  3. 器件密度和大小:大体积元件容易形成“热影区”,应考虑热补偿;


  4. 回流焊设备性能:如风速、温控精度、加热方式(热风 vs 热辐射)等;


  5. 通道数量(温区数):常见为8区、10区、12区,不同设备设定策略略有差异。


  四、如何判断炉温曲线是否合理?


  判断炉温曲线合理与否,一般通过炉温测试仪(如KIC、ECD等)进行测温。以下几个指标尤为关键:


  - 升温速率:1~3℃/s之间


  - 最高温度:应高于锡膏熔点约20~40℃


  - 回流时间:在熔点以上维持60±15秒


  - 峰值温度控制在元器件耐热极限以内


  如果发现虚焊、连锡、IC气泡或焊盘发黄等现象,很可能就是炉温曲线设定不当。


  五、炉温曲线调试的实用建议


  1. 用热电偶布设在最薄和最厚部位、最大和最小元件处


  2. 首次调试建议用锡膏推荐曲线作为参考起点


  3. 调试中多次记录测温数据,通过软件生成对比图优化各区温度


  4. 若发现锡珠、残焊问题,优先检查回流时间和峰温设置


  5. 对于双面贴装,需兼顾两次回流的温控方案


  结语

  炉温曲线的合理设定,是SMT贴片加工稳定性的核心。没有一条万能曲线,只有最适合你产品的曲线。通过科学设定与反复验证,才能让你的电子产品从细节开始优质如一。


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