网路上有些朋友对于HotBar热压头(thermodes)的温度设定与实际量测到的温度似乎有着一定程度的误解。
有人以为只要把HotBar的温度设定在400°C后,其热压头的温度就一定要达到这个温度才正常,可是实际量测板子上的温度才只有280°C左右,于是产生了疑问想要实际量测热压头的温度。
其实这是因为没有充分瞭解HotBar机台的设计及其原理所造成的误解,188金宝搏苹果下载 姑且拿烙铁(iron)了做比喻说明好了,当我们把烙铁的温度设定在400°C时,其实记温度真的可以达到,可是当我们把烙铁放到銲锡及零件上的时候,由于銲锡及零件的温度接近于室温,所以烙铁头实际传导到銲锡及零件的温度并没有到400°C,一般可能约在260°C左右而已,而SAC305焊锡的熔点只在217°C,所以可以融锡做焊接,但是如果PCB的焊垫有大片的接地铜箔时,烙铁头的温度散失将成倍数成长,有时候甚至会造成假焊的问题或无法上锡。
回过来看HotBar的热压头也是同样的道理,虽然设定400°C但实际接触到PCB的焊垫后,真正传导到锡膏的温度并不会真的有400°C这么高温,如果真有这么高温的话,很多的电子零件及电路板应该也都无法承受这样的温度。这是因为热的传导会随着时间及距离而衰减。
HotBar的温度曲线设定建议一定要按照Reflow的温度曲线量测过一次,而且测温的时候最好至少选择三个焊垫(接地焊垫、电源焊垫、普通的焊垫),因为接地及电源的焊垫通常会连接到大片的铜箔,容易产生热散失的问题,连接普通的焊垫是为了要避免温度设定过高致产生烧焦的问题。
关于HotBar的机台设定,基本上至少都会有两段设定,而且每一阶段都可以自行设定其温度及时间,这就有点类似两个温区的迴焊炉(reflow oven),而这也是为何HotBar的焊接时间可以缩到如此短的原因之一。而温度与时间的关系,基本上HotBar机台上的脉冲电流一打开,就是全速加热直到设定的温度及时间为止,但是这里的温度量测的是热压头的而不市电路板上的焊锡,所以在温度的设定上必须比融锡的温度(217°C)高出许多,这类似reflow的温度设定基本上都比实际量测到的温度高一样。
第一个阶段加热的目的在预热,一般会设定在大约150°C~170°C左右,而这个温度也是一般软版(FPC)可以长时间承受的温度而不至于破坏其结构,一般约2~3秒的时间,让软板、锡膏及电路板的温度先加热到一定程度,以避免温度快速上升所造成的不可预测的问题发生,比如说分层(de-lamination),而且也可以起到驱除水气的效果。另外还要考虑HotBar-FPC的焊垫(焊盘)有没有露到背面来,如果只是单层板且背面没有焊垫,这样子会非常不利热传导到锡膏处,这时候可能就必须要增加预热的温度。
第二阶段就是真正焊锡的温度,所以一般无铅焊锡的温度大多设定在360°C~400°C左右,务必要让焊锡的实际温度落在230~250°C之间,才可以确定融锡又不至于烧焦软板,时间一般约设定在4~8秒之间,建议一定要根据每片板子的特性,实际量测其温度曲线后才决定各阶段的温度及时间的设定。
最后我还适应强调,HotBar焊锡所需要的温度测量应该是PCB的锡膏焊点上的温度,而这也是热压头加热后所传导到PCB上的实际温度,也才是真正焊锡时的温度,所以一般量测HotBar的温度曲线,都要把thermal couple连接到PCB的HotBar焊垫上,然后实际用热压头加热PCB,这样所量测到的温度才是真正可以运用在焊接上的温度。
延伸阅读:
HotBar Thermodes (热压头)的选择
HotBar的温度曲线(temperature profile)
HotBar(热压熔锡焊接)介绍─HotBar原理及制程控制
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欧付宝
1.请问HOTBAR头两侧支架越长聚热温度会比中间还高为什么?HOTBAR一定要预热?把预热温度改成与焊接温度一样会有甚么影响?请大能帮忙解惑谢谢.
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张文肯,
1.就我的了解,HotBar头(thermodes)的温度是材质的阻抗决定的,与两侧支架长短没有关系,所以你要看整个thermodes的材质是如何分布的。另外,你看到的温度是thermodes的温度?还是PCB的温度?
2.为何你觉得HotBar加热不需要预热?有没有听过温水煮青蛙,不预热,就类似将青蛙一下子放进滚烫的热水,青蛙会马上跳出来。不预热,你的产品可以承受这样的热冲击吗?如果可以就不需要预热。
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询问 reflow测温方法
1)实际板子测温(板子上有所有零件)
2)空板子测温
3)取零件大颗焊在板子上 来测温
这三种 有什么差异性,哪个比较好,比较好的是什么原因?
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小小工程师;
因为你在讲HotBar的文章下面留言,如果是HotBar的测温,文章中已经有说明了。
另外,要请你先自己想想
1)测温的目的是什么?不是为了测温而测温。
2)什么因素会影响温度?零件数会影响吗?有什么零件是容易吸热呢?
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thermal couple的话又是怎样连接到PCB的焊垫上?如果固定同时保证传热正常
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KSC;
温度量测,一般使用SMT Reflow的温度量测治具(Thermalcouple),只要把其引线焊接到想要量测的焊点位置,然后用高温胶带连起来就可以了。
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我不是做加工的,只是做电子设计的,对以下一点有些好奇
>测温的时候最好至少选择三个焊垫(接地焊垫、电源焊垫、普通的焊垫)
会用甚么方法测温?红外线枪?
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